Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR)
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| Anfang | Ende | FKZ | Projektthema | Bericht | |||
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| 01.10.2017 | 31.03.2020 | 22000417 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer marktnahen emissionsarmen Biomasse-Kleinstfeuerung für Niedrigenergie- und Passivhäuser; Teilvorhaben 1: Feuerungstechnische Entwicklung (Gesamtkonzept) und Charakterisierung einer Biomasse-Kleinstfeuerung für Niedrigenergie- und Passivhäuser - Akronym: Bio-Mini | Im Rahmen des Projektes soll mittels der Entwicklung einer emissionsarmen, hochflexiblen und effizienten Kleinstfeuerungsanlage für die Holzverbrennung im Leistungsbereich von 1 bis 5 kW ein deutlicher Fortschritt im Stand der Technik erreicht werden. Bei der Entwicklung der Feuerungsanlage soll anhand wissenschaftlicher Untersuchungen, besonders bezüglich des Verbrennungsverhaltens und der Dosiertechnik, ein Demonstrationsprototyp mit einer geeigneten Konstruktion und Auslegung aller Anlagenkomponenten aufgebaut werden. Die Feuerung soll im Betrieb Emissions- und Effizienzwerte erzielen, welche vergleichbar sind zum besten Stand der Technik bei bisher am Markt verfügbaren etwas größeren Kleinfeuerungen. Für die gesetzlich regulierten Abgasbestandteile wird eine Konzentration von = 20 mg/m³ für CO und = 5 mg/m³ für Staub (i.N., bezogen auf 13 Vol.-%) angestrebt. Ebenso soll eine Konzentration von = 20 mg/m³ für die Summe der flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) eingehalten werden. Die erzeugte Wärme soll effizient nutzbar sein, weshalb ein Wirkungsgrad von 95 %, vergleichbar zu sehr guten Pelletöfen und –kesseln, als Ziel gesetzt wird. | Im Teilvorhaben 1 – "Feuerungstechnische Entwicklung (Gesamtkonzept) und Charakterisierung einer Biomasse-Kleinstfeuerung für Niedrigenergie- und Passivhäuser" – wurden das Anlagenkonzept für die Brennzone der Kleinstfeuerung und die Steuerung und Regelung der Anlage entwickelt. Zudem wurde die Anlage auf den Prüfstand aufgebaut und Verbrennungsversuche durchgeführt, die zur Charakterisierung und Weiterentwicklung der Anlage dienten. Im Vorlauf des Anlagenentwurfs wurden Voruntersuchungen an einer Laborfeuerung zur Verbrennung bei unterschiedlicher Luft- und Brennstoffzufuhr als auch verschieden konditioniertem Brennstoff durchgeführt. Zudem erfolgten Recherchen hinsichtlich der Ausführung einzelner Bauteile für die Kleinstfeuerung. In Bezug auf die Brennstoffkonditionierung speziell für die Anwendung im kleinen Leistungsbereich wurden Pelletierversuche zur Herstellung definierter Mini-Pellets vorgenommen. Die wesentlichen Ergebnisse des Teilvorhaben 1 werden nachfolgend kurz aufgelistet: 1. Ermittlung geeigneter Baukomponenten für den Aufbau der Kleinstfeuerung 2. Entwurf und Weiterentwicklung der Brennzone der Kleinstfeuerung (inklusive Luftklappen angepasst für den Leistungsbereich und Konstruktion des Rostes für die Sturzbrandverbrennung von kleinkörnigem Material) 3. Aufbau und Umbau Anlagenprototyp auf dem Prüfstand 4. Herstellung von Mini-Pellets mit einem Durchmesser von 4 mm und definierter Längenklasse sowie Entwurf und Bau eines für die Pelletierung geeigneten Abschermessers 5. Durchführung von Prüfstandsuntersuchungen zur Charakterisierung der Anlage in verschiedenen Bauformen (Ausführung Primär- und Sekundärzone sowie Rostausführung, Betrieb Abgaswärmeblock sowie Wasserwärmeübertrager) als auch beim Betrieb mit verschiedenen Brennstoffformen (Holzspäne, Pellets, Hackschnitzel) | Dr. rer. nat. Ingo Hartmann Tel.: +49 341 2434-541 ingo.hartmann@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | X |
| 01.08.2017 | 31.07.2020 | 22000617 | Methodik zur kontinuierlichen Überwachung der Funktion von Elektrofilteranlagen bei Biomassefeuerungen durch Erfassung von Betriebsparametern - Akronym: KoFEBio | Elektrofilteranlagen werden als sekundäre Emissionsminderungsvorrichtungen zur Einhaltung der Staubemissionsgrenzwerte von Feuerungsanlagen eingesetzt. Im Rahmen der EU-weit geltenden MCP (Medium Combustion Plants) Richtlinie (EU) 2015/2193 für mittelgroße Feuerungen ist hierfür ein kontinuierlich effektiver Betrieb bereits nachzuweisen, was im Rahmen der TA Luft und somit der 4. BImSchV umzusetzen ist. In Zukunft wird dies jedoch auch für Anlagen, die unter die 1. BImSchV fallen, zielführend und notwendig sein. Standard-Online-Staubmesssysteme können jedoch in diesem Fall aufgrund der Kosten und deren Funktion nicht eingesetzt werden. Das übergeordnete Ziel dieses Projektes ist die Erstellung einer Methodik, um direkt von den erfassbaren Betriebsparametern (Stromstärke, Spannung) des Filters auf die emittierten Staubkonzentrationen schließen zu können. Hierfür ist im Rahmen des Projektes ein theoretisches Modell zu entwickeln, das mit Daten von realen Anlagen verifiziert und durch Dauerversuche optimiert wird. | Die vorgeschlagene Methodik basiert auf einer Gleichung, in der der Abscheidegrad unter Verwendung der Variablen Strom und Spannung sowie einer spezifischen Filterkonstante berechnet wird. Um die Gültigkeit und Anwendung der Gleichung zu überprüfen, muss der Abscheidegrad über einen bestimmten Zeitraum gemessen und die Strom- und Spannungswerte aufgezeichnet werden. Daraus kann die spezifische Filterkonstante berechnet werden, die für die Überwachung der Anlage verwendet werden kann. Im Rahmen der Arbeiten im Projekt konnte gezeigt werden, dass die Methodik grundsätzlich funktioniert. Allerdings konnten auch Herausforderungen aufgezeigt werden. Laständerungen der Feuerungsanlage führen zu erhöhten Staubkonzentrationen und veränderten Rauchgasbedingungen. Insgesamt war die Partikelkonzentration sehr unterschiedlich. Für die Kalibrierung und Messungen standen Messtechniken zur Verfügung. Deren Einsatz ist jedoch auf ein Messgerät typischen Bereich beschränkt, so dass Ungenauigkeiten bei verschiedenen Konzentrationen entstehen. Die Feuerungen werden teilweise nur kurzzeitig im Nennlastbereich betrieben, so dass die Erfassung der erforderlichen Messgrößen schwierig ist und auch Teillastbereiche für die Auswertung genutzt werden müssen. Es gelang für alle ausgewählten Anlagen die Messungen und die Auswertungen durchzuführen, wobei nicht alle Ergebnisse den Erwartungen entsprechen. Bei Anwendung der Filtergrenzlinie wurde festgestellt, dass ein direkter Zusammenhang zwischen der elektrischen Leistung des Filters und dem Abscheidegrad besteht. Die Strom- und Spannungssignale können auch zur Erkennung von Störzuständen am Filter verwendet werden, weshalb der Ansatz über sogenannten Schwellenwerte erfolgversprechender ist. Der Einsatz des entwickelten Modells wird für Anwendung im Rahme einer VDI-Norm zur Überwachung des effizienten Betriebs von Elektrofilteranlagen gemäß 44. BImSchV weiter untersucht und verfolgt. | Prof. Dr.-Ing. Matthias Gaderer Tel.: +49 9421 187-100 gaderer@tum.de Technische Universität München - Professur für Regenerative Energiesysteme Schulgasse 16 94315 Straubing | X |
| 01.11.2018 | 30.04.2022 | 22002318 | Verbundvorhaben: Holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau (HoMaba) - Berechnungskonzepte, Kennwertanforderungen, Kennwertermittlung; Teilvorhaben 4: Kennwertermittlung von Roh- und Werkstoffen aus Holz sowie Klebstoffen für den Maschinen- und Anlagenbau - Akronym: HoMaba | Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, Holz und Holzwerkstoffen den Zugang in die Absatzmärkte des Maschinen- und Anlagenbaus zu ermöglichen. Dies soll über eine verbesserte Berechenbarkeit für Anwendungen von Holz, Holzwerkstoffen und Holzhybriden (Holz-Nichtholzverbunde) realisiert werden. Dazu wird die Entwicklung und Evaluierung eines zweistufigen Berechnungskonzeptes, bestehend aus einem analytisch-semiprobabilistischen Berechnungsansatz und einer anschließenden numerischen Simulation, vorgeschlagen. | Dr. Nina Ritter Tel.: +49 531 2155-353 nina.ritter@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Bienroder Weg 54 E 38108 Braunschweig | ||
| 01.11.2018 | 30.04.2022 | 22002918 | Verbundvorhaben: Holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau (HoMaba) - Berechnungskonzepte, Kennwertanforderungen, Kennwertermittlung; Teilvorhaben 6: Methoden und klebstoffspezifische, charakteristische Kennwerte für holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau - Akronym: HoMaBa-6 | Das Vorhaben ist ein Teilprojekt im Verbundprojekt "Holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau (HoMaba)" Ziel des Teilvorhabens ist die Entwicklung geeigneter Methoden und zugehörigen Prüfkörperherstellungsverfahren für holzbasierte Materialien im Maschinenbau. Anschließend soll eine Kennwertermittlung mit diesen Methoden, insbesondere für den Bereich Holzklebstoffe, erfolgen. Dabei sollen im Bereich Klebstoffe und deren Verbünde nicht nur reine Klebstoffe und Holzklebungen untersucht werden, sondern auch die an Relevanz gewinnenden Holz-Nichtholzverbundwerkstoffe (HWV). | Prof. Dr.-Ing. Ulrich Schwarz Tel.: +49 3334 657-370 ulrich.schwarz@hnee.de Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich III - Fachgebiet Gestaltung, Konstruktion und Herstellung von Produkten aus Holz Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | ||
| 01.11.2018 | 30.04.2022 | 22003118 | Verbundvorhaben: Holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau (HoMaba) - Berechnungskonzepte, Kennwertanforderungen, Kennwertermittlung; Teilvorhaben 3: Entwicklung von Prüfmethoden - Akronym: HoMaba | Das Ziel dieses Projektes ist es, Holz und Holzwerkstoffen den Zugang in die Absatzmärkte des Maschinen- und Anlagenbaus zu ermöglichen. Dies soll über eine verbesserte Berechenbarkeit für Anwendungen von Holzkompositen und Holzhybriden in Leichtbauanwendungen realisiert werden. Dazu wird die Entwicklung und Evaluierung eines zweistufigen Berechnungskonzeptes, bestehend aus einer analytisch-semiprobabilistischen Bemessung und einer anschließenden Simulation vorgeschlagen. Das Projekt gliedert sich in drei Schwerpunkte: 1. Entwicklung / Validierung des Berechnungskonzeptes für statische, einachsige Beanspruchungen 2. Definition / Ermittlung relevanter Materialkennwerte für Vollholz, Furniere, Klebstoffe, Faserwerkstoffe und deren Verbunde, einschließlich der Prüfmethoden 3. Validierung der Kennwertermittlung und Evaluierung. Die Materialkennwerte werden in einer Datenbank zur Nutzung bei der Simulation und Modellierung von Maschinenbauteilen aus Holz und holzbasierten Kompositen, auch in Kombination mit anderen Werkstoffen, bereitgestellt. Die auf Grundlage der abgestimmten Prüfmethoden ermittelten Kennwerte stehen auch für Berechnungen, Bemessungen und Simulationen in anderen Anwendungen, insbesondere der Bauindustrie, zur Verfügung. Die Teilaufgaben des IHD im Projekt bestehen darin, Prüfmethoden zu entwickeln, die für die Charakterisierung von plattenförmigen Faserwerkstoffen benötigt werden, die Prüfkörper herzustellen und an diesen die notwendigen Eigenschaften zu prüfen und daraus die Kennwerte zu ermitteln | Dipl.-Ing. Jens Gecks Tel.: +49 351 4662-243 jens.gecks@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | ||
| 01.11.2018 | 30.04.2022 | 22003218 | Verbundvorhaben: Holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau (HoMaba) - Berechnungskonzepte, Kennwertanforderungen, Kennwertermittlung; Teilvorhaben 8: Kennwertermittlung Faserverbund - Akronym: HoMaba | Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, Holz und Holzwerkstoffen den Zugang in die Absatzmärkte des Maschinen- und Anlagenbaus zu ermöglichen. Dies soll über eine verbesserte Berechenbarkeit für Anwendungen von Holz, Holzwerkstoffen (im Folgenden HWS) und Holzhybriden (Holz-Nichtholzverbunde) realisiert werden. Dazu wird die Entwicklung und Evaluierung eines zweistufigen Berechnungskonzeptes, bestehend aus einem analytisch-semiprobabilistischen Berechnungsansatz und einer anschließenden numerischen Simulation, vorgeschlagen. Das Projekt gliedert sich in drei Schwerpunkte: (1) Zunächst erfolgt die Entwicklung und Validierung eines Berechnungskonzeptes für statische, einachsige Beanspruchungen. (2) Anschließend werden Prüfmethoden entwickelt, mit denen die für den Maschinen- bzw. Anlagenbau relevanten Materialkennwerte von Holz, HWS und Holzhybriden ermittelt werden. (3) Schließlich erfolgt die Evaluierung und Validierung der Synthese aus Berechnung und Kennwertermittlung über Demonstratoren. Die an ausgewählten Beispielen ermittelten Materialkennwerte werden in einer Datenbank bereitgestellt, um eine Breite Nutzung von Holz und HWS sowohl bei der analytischen, als auch numerischen Auslegung von Maschinenbauteilen zu ermöglichen. Die auf Grundlage der definierten Prüfmethoden ermittelten Kennwerte stehen auch für Berechnungen, Bemessungen und Simulationen in anderen Anwendungen zur Verfügung. An dieser Stelle wird beispielsweise auf die immer wichtigere Rolle von Modellierung und Simulation im Ingenieurholzbau hingewiesen, für welche bisher Kennwerte mit z.T. zweifelhafter Eignung verwendet werden bzw. Kennwerte komplett fehlen. Das Vorhaben dient als Modell (a) für die anschließende Erweiterung auf weitere Lastfälle, wie dynamische und mehrachsige Beanspruchungen und (b) das systematische Auffüllen der Datenbank für alle relevanten Holzarten, HWS und Holz-Nichtholzverbunde . Durch die enge und synchronisierte Zusammenarbeit eines Konsortiums führender deutsch | Benjamin Hiller Tel.: +49 3529 551-693 benjamin.hiller@ptspaper.de Papiertechnische Stiftung (PTS) Pirnaer Str. 37 01809 Heidenau | ||
| 01.11.2018 | 30.04.2022 | 22003318 | Verbundvorhaben: Holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau (HoMaba) - Berechnungskonzepte, Kennwertanforderungen, Kennwertermittlung; Teilvorhaben 9: Kennwertermittlung und Entwicklung von Prüfmethoden für holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau - Akronym: HoMaBa | Der konstruktive Einsatz von Holz und Holzwerkstoffen beschränkt sich bisher hauptsächlich auf das Bauwesen. Dafür werden bereits seit Jahrzehnten Kennwerte von Holzarten und Holzwerkstoffen ermittelt und den Bemessungsingenieuren zur Verfügung gestellt. Weiterhin ist der rechnerische Nachweis von Holzbauteilen im Bauwesen durch den Eurocode 5: Holzbau und dessen Normderivaten klar geregelt. Diese Grundlagen ermöglichen bemessenden Ingenieuren Bauteile sicher und materialeffizient auszulegen. Um Holz und Holzwerkstoffen zukünftig den Zugang in den mengenmäßig wichtigen Absatzmarkt des Maschinen- und Anlagenbaus zu ermöglichen, müssen analog zum Bauwesen allgemeingültige Verfahren zur Kennwertermittlung und zu Berechnungsverfahren entwickelt und formuliert werden. Das übergeordnete Ziel des Gesamtvorhabens besteht somit darin, Voraussetzungen für eine geregelte Verwendung von Holz sowie Holz- und Faserwerkstoffen für praktische Anwender im Maschinen- und Anlagenbau zu schaffen. | Prof. Torsten Leps Tel.: +49 8031 805-2337 torsten.leps@fh-rosenheim.de Technische Hochschule Rosenheim Hochschulstr. 1 83024 Rosenheim | ||
| 01.11.2018 | 30.04.2022 | 22003818 | Verbundvorhaben: Holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau (HoMaba) - Berechnungskonzepte, Kennwertanforderungen, Kennwertermittlung; Teilvorhaben 2: Prüfmethodenentwicklung sowie Kennwertermittlung für holzbasierte Werkstoffe - Akronym: HoMaba | Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, Holz und Holzwerkstoffen den Zugang in die Absatzmärkte des Maschinen- und Anlagenbaus zu ermöglichen. Dies soll über eine verbesserte Berechenbarkeit für Anwendungen von Holz, Holzwerkstoffen (im Folgenden HWS) und Holzhybriden (Holz-Nichtholzverbunde) realisiert werden. Dazu wird die Entwicklung und Evaluierung eines zweistufigen Berechnungskonzeptes, bestehend aus einem analytisch-semiprobabilistischen Berechnungsansatz und einer anschließenden numerischen Simulation, vorgeschlagen. Das Projekt gliedert sich in drei Schwerpunkte: (1) Zunächst erfolgt die Entwicklung und Validierung eines Berechnungskonzeptes für statische, einachsige Beanspruchungen. (2) Anschließend werden Prüfmethoden entwickelt, mit denen die für den Maschinen- bzw. Anlagenbau relevanten Materialkennwerte von Holz, HWS und Holzhybriden ermittelt werden. (3) Schließlich erfolgt die Evaluierung und Validierung der Synthese aus Berechnung und Kennwertermittlung über Demonstratoren. Die an ausgewählten Beispielen ermittelten Materialkennwerte werden in einer Datenbank bereitgestellt, um eine Breite Nutzung von Holz und HWS sowohl bei der analytischen, als auch numerischen Auslegung von Maschinenbauteilen zu ermöglichen. Die auf Grundlage der definierten Prüfmethoden ermittelten Kennwerte stehen auch für Berechnungen, Bemessungen und Simulationen in anderen Anwendungen zur Verfügung. An dieser Stelle wird beispielsweise auf die immer wichtigere Rolle von Modellierung und Simulation im Ingenieurholzbau hingewiesen, für welche bisher Kennwerte mit z.T. zweifelhafter Eignung verwendet werden bzw. Kennwerte komplett fehlen. Das Vorhaben dient als Modell (a) für die anschließende Erweiterung auf weitere Lastfälle, wie dynamische und mehrachsige Beanspruchungen und (b) das systematische Auffüllen der Datenbank für alle relevanten Holzarten, HWS und Holz-Nichtholzverbunde . | Prof. Dr.-Ing. André Wagenführ Tel.: +49 351 463-38100 andre.wagenfuehr@tu-dresden.de Technische Universität Dresden Helmholtzstr. 10 01069 Dresden | ||
| 01.11.2018 | 30.04.2022 | 22004418 | Verbundvorhaben: Holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau (HoMaba) - Berechnungskonzepte, Kennwertanforderungen, Kennwertermittlung; Teilvorhaben 5: Verzerrungsbasierter Berechnungs-/Simulationsansatz für WVC - Akronym: HoMaba-FKZ22009417 | Das geplante Vorhaben fokussiert die Entwicklung eines verzerrungsbasierten Berechnungs-/ Simulationsansatzes als Leitfaden der Berechnung für Leichtbaustrukturen aus Holz- und Holzwerkstoffen zur Anwendung im Maschinenbau. Die Arbeiten an der TUC bauen dabei auf den Erfahrungen mit WVC (Wood Veneer Composite - Holzfurnierlagenverbundwerkstoffe) auf. Die Bemessung von Holzkonstruktionen für das Bauwesen (konstruktiver Ingenieurholzbau) ist nicht Teil des geplanten Vorhabens. Es werden lediglich bestehende Berechnungsvorschriften für Holzkonstruktionen (u.a. Eurocodesystem mit Teilsicherheitsbeiwerten) analysiert und einzelne Bemessungsansätze auf technisch sinnvolle Übertragbarkeit in den Maschinenbau überprüft. Mit dem Leitfaden sollen Maschinenelemente umsetzbar sein, die der Prämisse folgen: "so leicht wie möglich, so sicher wie nötig". Sicherheiten sollen dabei so klein wie technisch vertretbar ausfallen, um den Konstruktionswerkstoff Holz besonders effizient auszunutzen. Hier ergeben sich die Hauptunterschiede zur Bemessung von Holzkonstruktionen im Bauwesen. Um den Werkstoff Holz als Konstruktionswerkstoff für Maschinenelemente aufzuwerten, müssen die für die Berechnung von Holzbauteilen erforderlichen Kennwerte und deren Zusammenhänge mit äußeren Einflussfaktoren so exakt wie nötig bestimmt und in die Berechnungsvorschrift integriert werden. Darüber hinaus sind einheitliche Methoden bzgl. der Prüfung und Auswertung der Daten zur Kennwertermittlung zu entwickeln, um technisch verwertbare Kennwerte zu erhalten. | Dr.-Ing. Jens Sumpf Tel.: +49 371 531-32853 jens.sumpf@mb.tu-chemnitz.de Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Fördertechnik und Kunststoffe - Professur Fördertechnik Reichenhainer Str. 70 09126 Chemnitz | ||
| 01.10.2018 | 31.05.2022 | 22005518 | Verbundvorhaben: Zementbeschichtung von Holz für geotechnische Anwendungen; Teilvorhaben 3: Zementbehandlung von Holz - Untersuchungen zum Eindringverhalten und zur Dauerhaftigkeitserhöhung - Akronym: CemWoGeo | Im Rahmen des Forschungsvorhabens werden vom Projektpartner UGOE grundlegende Fragen zur Imprägnierbarkeit von Holz und Furnierlagenhölzern mit Zementsuspension als solche und als Folge der Aufbringung von Zementbeschichtungen untersucht. Die temporäre und langfristige Erhöhung der Dauerhaftigkeit von Holz durch Aufbringung einer Zementbeschichtung soll nachgewiesen und die entsprechenden Wirkmechanismen untersucht werden. Weitere chemische und strukturelle Veränderungen des Holzes sollen durch mikroskopische Verfahren nachgewiesen und der jeweiligen Dauerhaftigkeitserhöhung zugeordnet werden. Es werden Dauerhaftigkeitsprüfungen gegen alle drei relevanten Fäuletypen durchgeführt. Unterschiedliche Mikrokosmen, die in Bodentyp, Wasserhaltekapazität und Bodenfeuchte variieren, kommen zum Einsatz, um ein möglich breites Abbild der unter Realbedingungen vorzufindenden Szenarien zu schaffen. Für die Lebensdauerberechnung der unterschiedlichen im Projekt vorgesehenen Produkte werden neben den elasto-mechanischen Materialkennwerten Eingangsgrößen für die Modellierung im Hinblick auf Dauerhaftigkeit und Imprägnierbarkeit zur Verfügung gestellt. Grundlegende Zusammenhänge zwischen materialklimatischen Parametern (Holzfeuchte, Holztemperatur) sowie Indikatoren für die Materialresistenz-Dosis und der zu erwartenden Abbaurate werden erarbeitet und für die Lebensdauerberechnung zur Verfügung gestellt. | Prof. Dr. Holger Militz Tel.: +49 551 39-33542 holger.militz@uni-goettingen.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte Büsgenweg 4 37077 Göttingen | ||
| 01.11.2018 | 30.04.2022 | 22005618 | Verbundvorhaben: Holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau (HoMaba) - Berechnungskonzepte, Kennwertanforderungen, Kennwertermittlung; Teilvorhaben 7: Kennwertermittlung für Vollholz und Furnierwerkstoffe - Akronym: HoMaba | Unter der Projektleitung der Holzforschung München beabsichtigt das Projektkonsortium, Berechnungsverfahren und Materialkennwerte für Maschinenbauanwendungen von Holz und Holzprodukten zur Verfügung zu stellen. Um diese Hauptziele zu erreichen, müssen in einem ersten Schritt die Bedürfnisse des Maschinenbaus hinsichtlich Materialcharakterisierung und Berechnung recherchiert werden. Darauf aufbauend können geeignete Prüfmethoden zur Charakterisierung der Materialien selektiert, evaluiert und weiterentwickelt werden. Die Projektlaufzeit von 3 Jahren resultiert aus dem ganzheitlichen, neuartigen und sehr arbeitsintensiven Ansatz der verzerrungsbasierten Berechnung von Bauteilen aus Holz- und Holzwerkstoff in Kombination mit der geplanten Evaluierung und dem dafür notwendigen Umfang des Konsortiums. Die Abteilung Holzbiologie und Holzprodukte der Universität Göttingen verfügt über vielfältige Kompetenzen in der Untersuchung von Vollholz/Furnieren, Klebstoffen, Holzwerkstoffen, Holzmodifizierungsverfahren etc. Im Projektkonsortium wurde sich darauf verständigt, dass sich die Universität Göttingen vorrangig der Bearbeitung der Themenfelder bzw. Untersuchung der Materialien Vollholz/Furniere und Klebstoffe widmen wird. | Prof. Dr. Holger Militz Tel.: +49 551 39-33541 hmilitz@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte Büsgenweg 4 37077 Göttingen | ||
| 01.05.2019 | 31.12.2022 | 22006218 | Verbundvorhaben: MeliNa - Modularer elektrostatischer Partikelabscheider als universell integrierbare (Nachrüst-)Lösung für Einzelraumfeuerungen und Biomasseheizkessel im Bereich bis 30 kW Nennwärmeleistung; Teilvorhaben 1: Theoretische und experimentelle Entwicklung - Akronym: MeliNa | Im Mittelpunkt des Vorhabens MeliNa steht die praxistaugliche Entwicklung/Anpassung, der Aufbau, die Erprobung und Validierung eines modular aufgebauten Baukastensystems für individuell kombinier- und ausstattbare elektrostatische Partikelabscheider für Einzelraumfeuerungen sowie für kleine bis mittlere Biomasseheizkessel bis rund 30 kW Nennwärmeleistung. Das geplante Baukastensystem wird aus verschiedenen konstruktiven und elektronischen Systemkomponenten bestehen, welche zu herstellerunabhängigen Lösungen kombiniert und auf spezifische Anwendungsfälle abgestimmt werden können. Insbesondere gehört hierzu auch eine kontinuierliche Funktionsüberwachung zur Verbesserung der Betriebsführung des Abscheiders. Dieses Gesamtziel soll gemeinsam mit verschiedenen Herstellern, sowohl von Einzelraumfeuerungen alsauch von Biomasseheizkesseln, in mehreren parallel betriebenen Testanlagen erreicht werden. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit eine je nach Anwendungsfall technisch minimalisierte, kompakte und platzsparende sowie daraus resultierend kostengünstige Lösung für den Endverbraucher anbieten zu können. Die resultierenden unterschiedlichen Ausstattungsvarianten des elektrostatischen Partikelabscheiders sollen sowohl als Nachrüstlösung als auch als Erstausstattung in Feuerungsanlagen integriert bzw. mit diesen kombiniert werden können. Aufgrund des modular aufgebauten Baukastensystems, soll am Ende der Laufzeit des Vorhabens erstmalig ein optimierter, leicht zu bedienender sowie universell einsetzbarer bzw. auf einen Großteil der Hersteller von Feuerungsanlagen adaptierbarer Partikelabscheider in unterschiedlichen Ausstattungsvarianten und damit Preiskategorien zur Verfügung stehen. | Dr. Bodo Groß Tel.: +49 681 844972-51 gross@izes.de IZES gGmbH Altenkesseler Str. 17 Geb. A1 66115 Saarbrücken | ||
| 01.10.2018 | 31.05.2022 | 22007418 | Verbundvorhaben: Zementbeschichtung von Holz für geotechnische Anwendungen; Teilvorhaben 2: Zementbehandlung von Holz - Lebensdauermodellierung und technologische Optimierung - Akronym: CEMWOGEO | Im Rahmen von CEMWOGEO soll die Wechselwirkung von Zement und Holz und die daraus resultierende Erhöhung der Dauerhaftigkeit von Holz untersucht werden. Zu diesem Zweck werden folgende Projektziele definiert: (1) Entwicklung einer innovativen Zementbehandlung, (2) Zement-Holz Interaktion sowie die Auswirkung auf Struktur des Holzes, (3) Begleitende Feldversuche und Lebensdaueranalyse. Innerhalb des Projektes sollen die Mechanismen der Zement-Holz-Interaktion im Hinblick auf Dauerhaftigkeits- und Strukturveränderungen des Holzes grundlegend erforscht werden. Zusätzlich sollen durch die Entwicklung einer innovativen Zementbehandlung von Holz und Holzwerkstoffen, welche durch Feldversuche und Lebensdaueranalysen begleitet werden, die Grundlagen für eine verstärkte Nutzung von Holz und Holzwerkstoffen in der Geotechnik z.B. für Gründungsmaßnahmen und Hangstabilisierungen von Gebäuden und Infrastrukturbauwerken im permanenten Bereich, aber auch anderen Außenanwendungen geschaffen werden. Schwerpunkt des aktuellen Teilvorhabens liegt in der Entwicklung der Lebensdauermodelle und Langzeitbemessungsgrundlage für die untersuchten Holz-Zement Verbundmaterialien. Neben der Modellierung und den begleitenden Versuchen steht die Herstellung dauerhafter Zement-Holz Verbindungen in Zusammenarbeit mit der HSRO und der UGOE im Vordergrund. Die Tätigkeiten umfassen sowohl die Herstellung einer dauerhaften und formstabilen Zementbeschichtung des Holzes als auch, im Falle von mineralisierten Furnieren, die Herstellung einer dauerhaften Verklebung. | Prof. Dr.-Ing. Jan-Willem van de Kuilen Tel.: +49 89 2180-6462 vandekuilen@hfm.tum.de Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Institut für Biogene Rohstoffe und Technologie der Landnutzung - FG Physikalische Holztechnologie Winzererstr. 45 80797 München | ||
| 01.10.2018 | 31.05.2022 | 22007617 | Verbundvorhaben: Zementbeschichtung von Holz für geotechnische Anwendungen; Teilvorhaben 1: Zementbehandlung von Holz - verfahrenstechnische Entwicklung und Charakterisierung - Akronym: CEMWOGEO | Im Rahmen von CEMWOGEO soll die Wechselwirkung von Zement und Holz und die daraus resultierende Erhöhung der Dauerhaftigkeit von Holz untersucht werden. Zu diesem Zweck werden folgende Projektziele definiert: (1) Entwicklung einer innovativen Zementbehandlung, (2) Zement-Holz Interaktion sowie die Auswirkung auf Struktur des Holzes, (3) Begleitende Feldversuche und Lebensdaueranalyse. Innerhalb des Projektes sollen die Mechanismen der Zement-Holz-Interaktion im Hinblick auf Dauerhaftigkeits- und Strukturveränderungen des Holzes grundlegend erforscht werden. Zusätzlich sollen durch die Entwicklung einer innovativen Zementbehandlung von Holz und Holzwerkstoffen, welche durch Feldversuche und Lebensdaueranalysen begleitet werden, die Grundlagen für eine verstärkte Nutzung von Holz und Holzwerkstoffen in der Geotechnik z.B. für Gründungsmaßnahmen und Hangstabilisierungen von Gebäuden und Infrastrukturbauwerken im permanenten Bereich, aber auch anderen Außenanwendungen geschaffen werden. | Prof. Dr. rer.nat. Harald Larbig Tel.: +49 8031 805-2328 harald.larbig@fh-rosenheim.de Technische Hochschule Rosenheim - Forschung und Entwicklung Hochschulstr. 1 83024 Rosenheim | ||
| 01.10.2018 | 31.03.2022 | 22009118 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines klebstofffreien, umweltfreundlichen Papierwabenkerns sowie eines zugehörigen Herstellungsverfahrens zur Anwendung in Sandwichwerkstoffen im mobilen und immobilen Innenausbau; Teilvorhaben 2: Entwicklung, Konstruktion und Aufbau der Herstellungsanlage (Demonstrator) - Akronym: Steckwabenkern | Im Bereich des mobilen und immobilen Innenausbaus ist eine Substitution konventioneller Werkstoffe durch Leichtbau-Verbundwerkstoffe sinnvoll, wenn Material-, Fertigungs-, Transport- bzw. Handhabungskosten reduziert werden können. Ein bevorzugtes Material sind Sandwichplatten, bestehend aus einem Papierwabenkern, der beidseitig mit dünnen Decklagen verklebt ist. Konventionelle expandierbare Papierwabenkerne werden mit Klebstoff hergestellt. Durch die Anwendung eines neuartigen Prinzips zur Herstellung eines expandierbaren Wabenkerns durch Ineinanderstecken einzelner Papierstreifen (Patent der TU Dresden) soll künftig bei der Kernherstellung auf den Einsatz des kostenintensiven Klebstoffs verzichtet werden. Im Rahmen des geplanten Projektes wird ein automatisiertes Verfahren zur klebstofffreien Herstellung eines expandierbaren Papierwabenkernes und eine zugehörige Vorrichtung entwickelt. Die Einsatzfähigkeit des neuartigen Kerns wird durch die Entwicklung einer Sandwichplatte für den Innenausbau, bestehend aus Gipskarton-Decklagen und Steckwabenkern, sowie eines zugehörigen Herstellungsverfahrens nachgewiesen. | Artur Porat Tel.: +49 6762 9321-37 a.porat@moelle.de Mölle GmbH Fordstr. 21-23 56288 Kastellaun | ||
| 01.10.2018 | 31.03.2022 | 22009218 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines klebstofffreien, umweltfreundlichen Papierwabenkerns sowie eines zugehörigen Herstellungsverfahrens zur Anwendung in Sandwichwerkstoffen im mobilen und immobilen Innenausbau; Teilvorhaben 3: Entwicklung einer Sandwichplatte mit Steckwabenkern und des Verfahrens - Akronym: Steckwabenkern | Im Bereich des mobilen und immobilen Innenausbaus ist eine Substitution konventioneller Werkstoffe durch Leichtbau-Verbundwerkstoffe sinnvoll, wenn Material-, Fertigungs-, Transport- bzw. Handhabungskosten reduziert werden können. Ein bevorzugtes Material sind Sandwichplatten, bestehend aus einem Papierwabenkern, der beidseitig mit dünnen Decklagen verklebt ist. Konventionelle expandierbare Papierwabenkerne werden mit Klebstoff hergestellt. Durch die Anwendung eines neuartigen Prinzips zur Herstellung eines expandierbaren Wabenkerns durch Ineinanderstecken einzelner Papierstreifen (Patent der TU Dresden) soll künftig bei der Kernherstellung auf den Einsatz des kostenintensiven Klebstoffs verzichtet werden. Im Rahmen des geplanten Projektes wird ein automatisiertes Verfahren zur klebstofffreien Herstellung eines expandierbaren Papierwabenkernes und eine zugehörige Vorrichtung entwickelt. Die Einsatzfähigkeit des neuartigen Kerns wird durch die Entwicklung einer Sandwichplatte für den Innenausbau, bestehend aus Gipskarton-Decklagen und Steckwabenkern, sowie eines zugehörigen Herstellungsverfahrens nachgewiesen. | Klemens Mormann Tel.: +49 2554 940780-3 mormann@vomo-leichtbautechnik.de VOMO Leichtbautechnik GmbH & Co.KG Borghorster Str. 48 a 48366 Laer | ||
| 01.11.2018 | 30.04.2022 | 22009417 | Verbundvorhaben: Holzbasierte Werkstoffe im Maschinenbau (HoMaba) - Berechnungskonzepte, Kennwertanforderungen, Kennwertermittlung; Teilvorhaben 1: Charakterisierung von Klebstoffen und Vollholz sowie Entwicklung von Berechnungs- und Simulationsansätzen für die Anwendung von Holz u. Holzverbünden im Maschinenbau - Akronym: HoMaba | Das Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, Holz und Holzwerkstoffen den Zugang in die Absatzmärkte des Maschinen- und Anlagenbaus zu ermöglichen. Dies soll über eine verbesserte Berechenbarkeit für Anwendungen von Holz, Holzwerkstoffen (im Folgenden HWS) und Holzhybriden (Holz-Nichtholzverbunde) realisiert werden. Dazu wird die Entwicklung und Evaluierung eines zweistufigen Berechnungskonzeptes, bestehend aus einem analytisch-semiprobabilistischen Berechnungsansatz und einer anschließenden numerischen Simulation, vorgeschlagen. Das Projekt gliedert sich in drei Schwerpunkte: (1) Zunächst erfolgt die Entwicklung und Validierung eines Berechnungskonzeptes für statische, einachsige Beanspruchungen. (2) Anschließend werden Prüfmethoden entwickelt, mit denen die für den Maschinen- bzw. Anlagenbau relevanten Materialkennwerte von Holz, HWS und Holzhybriden ermittelt werden. (3) Schließlich erfolgt die Evaluierung und Validierung der Synthese aus Berechnung und Kennwertermittlung über Demonstratoren. Die an ausgewählten Beispielen ermittelten Materialkennwerte werden in einer Datenbank bereitgestellt, um eine Breite Nutzung von Holz und HWS sowohl bei der analytischen, als auch numerischen Auslegung von Maschinenbauteilen zu ermöglichen. Die auf Grundlage der definierten Prüfmethoden ermittelten Kennwerte stehen auch für Berechnungen, Bemessungen und Simulationen in anderen Anwendungen zur Verfügung. An dieser Stelle wird beispielsweise auf die immer wichtigere Rolle von Modellierung und Simulation im Ingenieurholzbau hingewiesen, für welche bisher Kennwerte mit z.T. zweifelhafter Eignung verwendet werden bzw. Kennwerte komplett fehlen. Das Vorhaben dient als Modell (a) für die anschließende Erweiterung auf weitere Lastfälle, wie dynamische und mehrachsige Beanspruchungen und (b) das systematische Auffüllen der Datenbank für alle relevanten Holzarten, HWS und Holz-Nichtholzverbunde . Durch die enge und synchronisierte Zusammenarbeit eines Konsortiums führender deutsch | Prof. Dr. Klaus Richter Tel.: +49 89 2180-6421 richter@hfm.tum.de Technische Universität München - Holzforschung München - Lehrstuhl für Holzwissenschaft Winzererstr. 45 80797 München | ||
| 01.01.2019 | 15.02.2022 | 22010318 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Verpackungsanwendungen mit Flächenwerkstoffen aus faserverstärkten Bio-Thermoplasten; Teilvorhaben 2: Verpackungsdemonstrator - Akronym: Bio-Thermoplasten | Ein Großteil aktueller Verpackungen wird aus Karton und Wellpappen erzeugt, die aus recyclierten Papierfasern, also nachwachsenden Rohstoffen bestehen. Die Aufbereitung der Recyclingfasern ist allerdings mit hohen Wasser-, Chemikalien- sowie Energieverbräuchen verbunden. Durch den zu Pappen alternativen Einsatz hochbelastbarer, neuartiger biobasierter Flächenwerkstoffe können einerseits Materialstärken für die Verpackungen geringer dimensioniert und damit Ressourcen eingespart, andererseits durch andere Verfahrenstechnik deutlich dickere, als Karton übliche, Materialstärken erzeugt werden. Die innovativen Flächenwerkstoffe werden nach dem Stand der (MDF-)Technik aus faserverstärkten, thermoplastischen Bio-Kunststoffen hergestellt und ermöglichen durch Mehrfachnutzung der Verpackungen ein Ressourcen-Einsparpotenzial. Durch Pressverdichtung können je nach Anforderung die Rohdichte und damit die mechanischen und Barriereeigenschaften beeinflusst werden. Die zu entwickelnden innovativen Verpackungslösungen berücksichtigen unterschiedliche Wiederverwendungs- und –verwertungsmöglichkeiten, den Altpapierkreislauf, eine mögliche Kompostierbarkeit und/oder eine Verwendung in Kunststoffverarbeitungsprozessen (WPC). | Dipl.-Ing. Frank Volkmann Tel.: +49 40 4287-56022 volkmann@bfsv.de Beratung-Forschung-Systemplanung-Verpackung (BFSV) e.V. Ulmenliet 20 21033 Hamburg | X | |
| 01.10.2017 | 31.03.2020 | 22012117 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer marktnahen emissionsarmen Biomasse-Kleinstfeuerung für Niedrigenergie- und Passivhäuser; Teilvorhaben 2: Verfahrenstechnische Auslegung der Systemkomponenten - Bewertung energetische Effizienz und Wirtschaftlichkeit - Akronym: Bio-Mini | Im Rahmen des Projektes soll mittels der Entwicklung einer emissionsarmen, hochflexiblen und effizientenKleinstfeuerungsanlage für die Holzverbrennung im Leistungsbereich von 1 bis 5kW ein deutlicher Fortschritt im Stand der Technik erreicht werden. Bei der Entwicklung der Feuerungsanlage soll anhand wissenschaftlicher Untersuchungen, besonders bezüglich des Verbrennungsverhaltens und der Dosiertechnik, ein Demonstrationsprototyp mit einer geeigneten Konstruktion und Auslegung aller Anlagenkomponenten aufgebaut werden. Die Feuerung soll im Betrieb Emissions- und Effizienzwerte erzielen, welche vergleichbar sind zum besten Stand der Technik bei bisher am Markt verfügbaren etwas größeren Kleinfeuerungen. Für die gesetzlich regulierten Abgasbestandteile wird eine Konzentration von = 20 mg/m³ für CO und = 5 mg/m³ für Staub (i.N., bezogen auf 13 Vol.-%) angestrebt. Ebenso soll eine Konzentration von = 20 mg/m³ für die Summe der flüchtigen organischen Verbindungen (VOC) eingehalten werden. Die erzeugte Wärme soll effizient nutzbar sein, weshalb ein Wirkungsgrad von 95% vergleichbar zu sehr guten Pelletöfen und -kesseln, als Ziel gesetzt wird. | Im Rahmen der Analysen zur Brennstoffaufbereitung und -dosierung wurden Mini-Holzpellets mit einem Durchmesser von 4 mm im aktuellen Entwicklungszustand des Prototyps als geeigneter Brennstoff identifiziert. Der Brennstoff wurde selbst hergestellt und auch eine Variation der Pelletlänge und dessen Einfluss auf das Anlagenverhalten untersucht. Es wurde anhand umfangreicher Versuche ein geeigneter Schneckendosierer konfiguriert, der eine kontinuierliche Förderung von Brennstoff im kleinen Leistungsbereich ermöglicht. Für die im Rahmen des Projektes ermittelte konstruktive Bestvariante wurden mit dem Brennstoff Mini-Holzpellets Emissionswerte deutlich unter den Vorgaben der 1. BImSchV erreicht. Die Bestwerte betrugen für CO = 30 mg/m³; für Org.-C = 0,1 mg/m³ und für Staub = 8 mg/m³ (jeweils bezogen auf den Normzustand und 13 Vol.-% O2). Der feuerungstechnische Wirkungsgrad der Anlage lag im besten Betriebsfall bei 89 % ohne Einsatz des Wasserwärmetauschers und bei 99 % mit Wärmetauscher. Auf das Emissionsniveau hatte der Wärmetauscher erwartungsgemäß kaum einen Einfluss. Die erreichten Anlagenkennwerte entsprechen dem Stand der Technik und sind im Vergleich zu derzeit am Markt verfügbarer Einzelraumfeuerungen sehr gut. Im aktuellen Entwicklungsstand fallen neben den Kosten für den Reaktor selbst ca. 1.000 € an Investitionskosten für Sensoren und Aktoren sowie 800 € für den Einsatz eines WWT an. Damit kann bei weiterer Optimierung und durch Skaleneffekte bei Produktion höherer Stückzahlen davon ausgegangen werden, dass eine Markteinführung in Zukunft wirtschaftlich darstellbar sein wird. | Prof. Dr. Joachim Schenk Tel.: +49 341 3076-4139 joachim.schenk@htwk-leipzig.de Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig Karl-Liebknecht-Str. 132 04277 Leipzig | X |
| 01.03.2017 | 31.05.2021 | 22012216 | Entwicklung von Mahlplatten zur Erzeugung spezifischer Fasergeometrien für Faserverbundwerkstoffe mit geringer Dichte - Akronym: OptiFaser | Das Gesamtziel des Vorhabens "Faseroptimierung" ist die Steigerung der Energie- und Ressourceneffizienz in der Herstellung von Holzfaserdämmstoffen. Das Vorhaben widmet sich dem zentralen Prozessschritt der Holzfasererzeugung im Refiner. Hier eröffnet die Entwicklung spezieller Mahlplatten eine kostengünstige Optimierungsmöglichkeit bezüglich des elektrischen und thermischen Energieverbrauchs, der Faserqualität und des Bindemitteleinsatzes. Insgesamt trägt das Vorhaben "Faseroptimierung" dadurch zu einer Verbesserung der Produkteigenschaften sowie der ökonomischen und ökologischen Wettbewerbsfähigkeit von Holzfaserdämmstoffen bei. Das Vorhaben "Faseroptimierung" ist in vier Teilprojekte gegliedert. Teilprojekt A betrifft die Entwicklung verschiedener Mahlplattenkonzepte zur Erzeugung spezifischer Fasergeometrien sowie die anschließende Mahlplattenfertigung. In Teilprojekt B werden Holzfasern mithilfe dieser Mahlplatten erzeugt und daraus Probekörper für die mechanischen und bauphysikalischen Prüfungen hergestellt. Teilprojekt C ist der Werkstoffprüfung und –analyse gewidmet. Wichtige Punkte sind hierbei die Analyse der Fasermorphologie und die Ermittlung mechanischer und bauphysikalischer Kenndaten wie Festigkeit und Wärmedurchlasswiderstand. Die Charakterisierung und Planung von Iterationsschritten sowie der Wissenstransfer ist für das Teilprojekt D veranschlagt. | Prof. Dr. Andreas Michanickl Tel.: +49 8031 805-2316 andreas.michanickl@fh-rosenheim.de Technische Hochschule Rosenheim Hochschulstr. 1 83024 Rosenheim | X | |
| 01.10.2018 | 31.07.2022 | 22015617 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines klebstofffreien, umweltfreundlichen Papierwabenkerns sowie eines zugehörigen Herstellungsverfahrens zur Anwendung in Sandwichwerkstoffen im mobilen und immobilen Innenausbau; Teilvorhaben 1: Strukturmechanische, fertigungs- und anwendungstechnische Gesichtspunkte - Akronym: Steckwabenkern | Im Bereich des mobilen und immobilen Innenausbaus ist eine Substitution konventioneller Werkstoffe durch Leichtbau-Verbundwerkstoffe sinnvoll, wenn Material-, Fertigungs-, Transport- bzw. Handhabungskosten reduziert werden können. Ein bevorzugtes Material sind Sandwichplatten, bestehend aus einem Papierwabenkern, der beidseitig mit dünnen Decklagen verklebt ist. Konventionelle expandierbare Papierwabenkerne werden mit Klebstoff hergestellt. Durch die Anwendung eines neuartigen Prinzips zur Herstellung eines expandierbaren Wabenkerns durch Ineinanderstecken einzelner Papierstreifen (Patent der TU Dresden) soll künftig bei der Kernherstellung auf den Einsatz des kostenintensiven Klebstoffs verzichtet werden. Im Rahmen des geplanten Projektes wird ein automatisiertes Verfahren zur klebstofffreien Herstellung eines expandierbaren Papierwabenkernes und eine zugehörige Vorrichtung entwickelt. Die Einsatzfähigkeit des neuartigen Kerns wird durch die Entwicklung einer Sandwichplatte für den Innenausbau, bestehend aus Gipskarton-Decklagen und Steckwabenkern, sowie eines zugehörigen Herstellungsverfahrens nachgewiesen. | Dr.-Ing. Max Britzke Tel.: +49 351 463-35429 max.britzke@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Bereich Ingenieurwissenschaften - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Naturstofftechnik - Professur Vearbeitungsmaschinen/Verarbeitungsechnik Bergstr. 120 01069 Dresden | ||
| 01.10.2018 | 31.03.2022 | 22016717 | Verbundvorhaben: Innovative Verfahrensketten für Holzbrennstoffe; Teilvorhaben 1: Innovatives Aufbereitungskonzept für HHS - Neuartiger Schneckenhacker, Gesamtkonzept der alternativen HHS-Bereitstellung - Akronym: InnoFuels | Ziel des Vorhabens "InnoFuels" ist es, innovative Verfahren zur Produktion und Aufbereitung von Holzbrennstoffen in konventionelle Prozessketten zu integrieren und die dadurch entstehenden neuen Verfahrensketten und Brennstoffe im Praxisversuch zu bewerten. Hierzu werden zwei neuartige Verfahren, der Schneckenhacker Effiter 20.30 der Firma Alvatec GmbH & Co. KG (TV 1), sowie die Hackschnitzelpresse der Firma Bohnert-Technik GmbH (TV 2) verwendet. Mit beiden Verfahren entstehen Brennstoffe, die sich maßgeblich von typischen Holzbrennstoffen unterscheiden und durch ihre veränderten Produkteigenschaften einen positiven Einfluss auf die Energieeffizienz und damit auf die Kosten der Gesamtverfahrensketten, auf die weitere Aufbereitung mittels Trocknung, Lagerung und Pelletierung, auf die Emissionen an CO, NOX und Gesamtstaub bei der Verbrennung in Kleinfeuerungsanlagen zur Wärmebereitstellung und auf den Wirkungsgrad bei dezentralen Holzgas-BHKWs haben können | Dr. Daniel Kuptz Tel.: +49 9421 300-118 daniel.kuptz@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | ||
| 01.04.2019 | 31.12.2021 | 22016817 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer emissionsarmen Einzelraumfeuerung für bedarfsgerecht erzeugte und qualitätsgesicherte Holzhackschnitzel; Teilvorhaben 1: Theoretische und experimentelle Untersuchungen, emissionsrechtliche Evaluierung - Akronym: SiTroFen | Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines ökonomisch vielversprechenden Technologiedemonstrators für einen Hackschnitzelofen sowie die Demonstration der Praxistauglichkeit inklusive der notwendigen Brennstoffkette in einer realen Einsatzumgebung. Dieser innovative Ansatz ist durch zwei Grundüberlegungen geprägt. Zum einen soll die grundlegende Erforschung und Entwicklung des Kaminofens inklusive der notwendigen HHS-Bereitstellungs- und Logistikkette unabhängig von speziellen Herstellerinteressen vorangetrieben werden, um eine später breite Markteinführung zu ermöglichen. Zum anderen soll aber auch sichergestellt werden, dass die Entwicklung zu einem marktfähigen Produkt führen kann. Daher ist das Projekt zweistufig angelegt. Zunächst soll eine effiziente und wirtschaftliche Alternative zum Scheitholz-Erlebnisofen entwickelt werden. Hierbei steht vor allem ein stabiler und emissionsarmer Betrieb mit hohem Wirkungsgrad im Vordergrund. Obwohl sich die Nennleistung des Ofens unterhalb von 4 kW und damit außerhalb der Messpflicht der 1. BImSchV befindet, ist die Minderung von Emissionen ein primäres Projektziel. Es besteht der Anspruch, die für Einzelraumfeuerungen geltenden Grenzwerte der 1. BImSchV für Staub und CO auch im üblichen Realbetrieb zu unterschreiten und gleichzeitig hohe Wirkungsgrade zu erzielen. Anhand von Versuchen im Labor- und Technikumsmaßstab soll die Anlage am DBFZ und der Fachhochschule Südwestfalen entsprechend in der ersten Projektphase entwickelt und optimiert werden. In dieser Zeit soll bereits über einen Projektbeirat die Industrie eingebunden werden. Deren Rückmeldungen sollen in die Entwicklung Eingang finden und im engen Austausch soll die Bereitschaft zur Beteiligung an der zweiten Phase gewonnen werden. In der zweiten Phase soll dann mindestens ein Unternehmen einsteigen, einen Prototypen auf der Grundlage des entwickelten Demonstrators bauen und diesen in einer realen Einsatzumgebung testen. | Dr. rer. nat. Ingo Hartmann Tel.: +49 341 2434-541 ingo.hartmann@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | ||
| 01.05.2019 | 31.12.2022 | 22019818 | Verbundvorhaben: MeliNa - Modularer elektrostatischer Partikelabscheider als universell integrierbare (Nachrüst-)Lösung für Einzelraumfeuerungen und Biomasseheizkessel im Bereich bis 30 kW Nennwärmeleistung; Teilvorhaben 2: Experimentelle Unterstützung - Akronym: MeliNa | Im Mittelpunkt des Vorhabens MeliNa steht die praxistaugliche Entwicklung/Anpassung, der Aufbau, die Erprobung und Validierung eines modular aufgebauten Baukastensystems für individuell kombinier- und ausstattbare elektrostatische Partikelabscheider für Einzelraumfeuerungen sowie für kleine bis mittlere Biomasseheizkessel bis rund 30 kW Nennwärmeleistung. Das geplante Baukastensystem wird aus verschiedenen konstruktiven und elektronischen Systemkomponenten bestehen, welche zu herstellerunabhängigen Lösungen kombiniert und auf spezifische Anwendungsfälle abgestimmt werden können. Insbesondere gehört hierzu auch eine kontinuierliche Funktionsüberwachung zur Verbesserung der Betriebsführung des Abscheiders. Dieses Gesamtziel soll gemeinsam mit verschiedenen Herstellern, sowohl von Einzelraumfeuerungen als auch von Biomasseheizkesseln, in mehreren parallel betriebenen Testanlagen erreicht werden. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit eine je nach Anwendungsfall technisch minimalisierte, kompakte und platzsparende sowie daraus resultierend kostengünstige Lösung für den Endverbraucher anbieten zu können. Die resultierenden unterschiedlichen Ausstattungsvarianten des elektrostatischen Partikelabscheiders sollen sowohl als Nachrüstlösung als auch als Erstausstattung in Feuerungsanlagen integriert bzw. mit diesen kombiniert werden können. Aufgrund des modular aufgebauten Baukastensystems, soll am Ende der Laufzeit des Vorhabens erstmalig ein optimierter, leicht zu bedienender sowie universell einsetzbarer bzw. auf einen Großteil der Hersteller von Feuerungsanlagen adaptierbarer Partikelabscheider in unterschiedlichen Ausstattungsvarianten und damit Preiskategorien zur Verfügung stehen. | Dipl. Ing. FH Andreas Wesel Tel.: +49 8141 957-225 wesel@kutzner-weber.de Kutzner + Weber GmbH Frauenstr. 32 82216 Maisach | ||
| 01.01.2019 | 31.12.2020 | 22020217 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Verpackungsanwendungen mit Flächenwerkstoffen aus faserverstärkten Bio-Thermoplasten; Teilvorhaben 1: Erzeugung großformatiger faserverstärkter biobasierter Thermoplasten - Vorzugsvarianten - Akronym: FaBiFo | Ein Großteil aktueller Verpackungen wird aus Karton und Wellpappen erzeugt, die aus recyclierten Papierfasern, also nachwachsenden Rohstoffen bestehen. Die Aufbereitung der Recyclingfasern ist allerdings mit hohen Wasser-, Chemikalien- sowie Energieverbräuchen verbunden. Durch den zu Pappen alternativen Einsatz hochbelastbarer, neuartiger biobasierter Flächenwerkstoffe können einerseits Materialstärken für die Verpackungen geringer dimensioniert und damit Ressourcen eingespart, andererseits durch andere Verfahrenstechnik deutlich dickere, als Karton übliche, Materialstärken erzeugt werden. Die innovativen Flächenwerkstoffe werden nach dem Stand der (MDF-)Technik aus faser-verstärkten, thermoplastischen Bio-Kunststoffen hergestellt und ermöglichen durch Mehrfachnutzung der Verpackungen ein Ressourcen-Einsparpotenzial. Durch Pressverdichtung können je nach Anforderung die Rohdichte und damit die mechanischen und Barriereeigenschaften beeinflusst werden. Die zu entwickelnden innovativen Verpackungslösungen berücksichtigen unterschiedliche Wiederverwendungs- und –verwertungsmöglichkeiten, den Altpapierkreislauf, eine mögliche Kompostierbarkeit und/oder eine Verwendung in Kunststoffverarbeitungsprozessen (WPC). | Tino Schulz Tel.: +49 351 4662-263 tino.schulz@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | X | |
| 01.03.2019 | 28.02.2021 | 22020917 | Neuartige und erweiterte Holzpellet-Charakterisierung und Abbrandmodellierung, "FuturePelletSpec" Teil 1: Grundlagenuntersuchungen - Akronym: FuturePelletSpec | Im Vorhaben "FuturePelletSpec" werden bislang noch nicht ausreichend erforschte bzw. völlig unerforschte Eigenschaften des Brennstoffes Holzpellets, die relevante negative Auswirkungen auf den Verbrennungsprozess haben, untersucht, und die Ursachen für das auffällige Verbrennungsverhalten sollen aufgeklärt werden. Darauf aufbauend sollen neue Vorschläge für Richtlinien zur Holzpellet-Charakterisierung und Standardisierung erarbeitet werden, die in zukünftige Brennstoff-Normungsaktivitäten und insbesondere auch in die Festlegung zukünftiger Prüfverfahren für häusliche Pellet-Öfen und -Kessel einfließen können, um entsprechende Messergebnisse belastbarer und weniger manipulationsanfällig zu machen. Des Weiteren soll ein neuartiges Brennstoffbett-Abbrandmodell für Holzpellet-Festbettfeuerungen entwickelt werden, das erstmals auch eine transiente Simulation des Brennstoffbettabbrandes erlaubt. Dieses Modell soll nach seiner Validierung mit einem bestehenden Gasphasenverbrennungsmodell gekoppelt werden, um den gesamten Verbrennungsprozess simulieren zu können. Somit soll es erstmals ermöglicht werden, den Einfluss wechselnder Brennstoffeigenschaften auf den gesamten Verbrennungsprozess zu simulieren und die Auswirkungen der neuen, als kritisch identifizierten, Brennstoffparameter auf das Verbrennungsverhalten zu untersuchen und zu bewerten. Das neue Modell stellt somit das Verbindungsglied von der Brennstoffcharakterisierung zur Verbrennung dar und soll dazu beitragen, dass zukünftig Brennstoff-flexiblere und kostengünstigere Feuerungen entwickelt werden können. Auf den Resultaten aufbauend soll ein Leitfaden für die Entwicklung von Low-Cost Low-Emission Pelletfeuerungstechnologien, die auch bei schwankenden Pelletqualitäten einen robusten Betrieb zeigen, entwickelt und allgemein zugänglich gemacht werden. Dieser soll die Branche der Pelletfeuerungshersteller bei zukünftigen Entwicklungen unterstützen. | Dr. Hans Hartmann Tel.: +49 9421 300-110 hans.hartmann@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | X | |
| 01.10.2018 | 31.03.2022 | 22023217 | Verbundvorhaben: Innovative Verfahrensketten für Holzbrennstoffe; Teilvorhaben 2: Innovatives Aufbereitungskonzept für HHS - Mechanisches Pressverfahren für Holzhackschnitzel - Akronym: InnoFuels | Ziel des Vorhabens "InnoFuels" ist es, innovative Verfahren zur Produktion und Aufbereitung von Holzbrennstoffen in konventionelle Prozessketten zu integrieren und die dadurch entstehenden neuen Verfahrensketten und Brennstoffe im Praxisversuch zu bewerten. Hierzu werden zwei neuartige Verfahren, der Schneckenhacker Effiter 20.30 der Firma Alvatec GmbH & Co. KG (TV 1), sowie die Hackschnitzelpresse der Firma Bohnert-Technik GmbH (TV 2) verwendet. Mit beiden Verfahren entstehen Brennstoffe, die sich maßgeblich von typischen Holzbrennstoffen unterscheiden und durch ihre veränderten Produkteigenschaften einen positiven Einfluss auf die Energieeffizienz und damit auf die Kosten der Gesamtverfahrensketten, auf die weitere Aufbereitung mittels Trocknung, Lagerung und Pelletierung, auf die Emissionen an CO, NOX und Gesamtstaub bei der Verbrennung in Kleinfeuerungsanlagen zur Wärmebereitstellung und auf den Wirkungsgrad bei dezentralen Holzgas-BHKWs haben können. | Prof. Dr. Stefan Pelz Tel.: +49 7472 951-235 pelz@hs-rottenburg.de Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg Schadenweiler Hof 72108 Rottenburg am Neckar | ||
| 01.10.2019 | 31.12.2022 | 22025517 | Entwicklung eines neuartigen Dampfspeichersystems für ein flexibles Biomasse Heizkraftwerk zur Erhöhung der Systemstabilität - Akronym: KomBio-Speicher | Im Forschungsprojekt KomBio-Speicher soll der Einsatz eines innovativen Dampfspeichersystems zur Flexibilisierung eines Biomasse Heizkraftwerkes untersucht werden. Für die allgemeine Einsatzfähigkeit dieser Speichersysteme wird ein Lastenheft erstellt welches Restriktionen und Anforderungen von Strom-netz/-markt, Biomasse HKW und Speichersystem zusammenfasst. Vorerst soll das Speichersystem in der Simulationsumgebung MATLAB/Simulink aufgebaut und theoretisch untersucht werden. Hier liegt der direkte Fokus auf der Leistungsfähigkeit und der Betriebsweise des Speichersystems sowie die Wechselwirkungen mit Biomasse HKW und dem übergeordneten, lokalen Energiesystem. Zur Validierung dieser Untersuchungen wird am Biomasse Heizkraftwerk Pfaffenhofen ein stark verkleinerter Testspeicher aufgebaut. An diesem Speicher werden die grundsätzliche Funktionsweise und die Speicherkapazität untersucht. Auf Basis der erlangten Erkenntnisse können die Simulationsmodelle parametriert werden um den realen Betrieb besser nachbilden zu können. Der Testaufbau beinhaltet nur das Speichersystem ohne Nachverstromungseinrichtungen. Eine wirtschaftliche Nutzung und ein flexibler Betrieb des Kraftwerkes sind mit diesem Aufbau nicht möglich. Im Rahmen des AP 4 werden verschiedene Betriebsregime für den flexiblen Betrieb des Kraftwerkes entwickelt. Diese sollen die verschiedenen Betriebsweisen bezogen auf Markt und Netz darstellen. Diese Betriebsweisen sind in die Speichersteuerung zu integrieren. Diese Betriebsregimes sollen auch teilweise am Testspeicher untersucht werden. Ein Hybridbetrieb des Speichers als Hybridspeicher zur Sektorenkopplung soll an dieser Stelle auch untersucht werden. | Prof. Dr.-Ing. Wilfried Zörner Tel.: +49 841 9348-2270 wilfried.zoerner@thi.de Technische Hochschule Ingolstadt Esplanade 10 85049 Ingolstadt | ||
| 01.07.2019 | 30.06.2022 | 22033218 | Emissionsminderung durch angepasste Kesselsteuerung auf der Basis von Daten aus der kontinuierlichen online-NIR-Brennstoffanalyse - Akronym: oNIReduce | Zusätzlich zu den strengen Emissionsgrenzwerten bezüglich CO und Feinstaub, deren Einhaltung im Bereich der Kleinfeuerungsanlagen durch die 1. BImSchV verlangt wird, ist zukünftig auch die Ökodesignrichtlinie für Kleinfeuerungen zu beachten. Durch diese Richtlinie kommen für automatische beschickte Holzfeuerungsanlagen zusätzliche Anforderungen bezüglich NOx-Emissionen und organischer gasförmiger Komponenten (OGC) im Abgas aber auch hinsichtlich der Anlageneffizienz hinzu. Gleichzeitig führt die Umstellung der erdöl- auf eine biomassebasierte Ökonomie zu einer Verknappung hochqualitativer Rohmaterialsortimente, da deren stoffliche Nutzung Vorrang vor deren energetischer Nutzung hat. Entsprechend müssen für die Bioenergieerzeugung zunehmend Reststoffe und biogene Nebenprodukte aus der Land- und Forstwirtschaft als Brennstoffe mobilisiert werden. Diese zeichnen sich im Vergleich zu den derzeitig hauptsächlich genutzten hochqualitativen Holzsortimenten durch schwierigere Brennstoffeigenschaften (u.a. höherer Gehalt an Aerosolbildnern und Stickstoff) und in der Regel auch durch eine höhere Heterogenität aus. Daher ist es notwendig, dass Kesselanlagen flexibel und automatisch auf die Brennstoffzusammensetzung reagieren können. Die Steuerung moderner Kesselanlagen verfügt häufig über verschiedene Programme, die für bestimmte Brennstoffqualitäten die optimalen Parameter zur Minimierung der Emissionen und zur Maximierung der Effizienz bieten. Allerdings wird dabei meist lediglich der vollständige Abbrand und damit niedrige CO-Emissionen angestrebt, die Auswirkung auf andere gasförmige Emissionen wie z.B. NOx bleibt dagegen unberücksichtigt. Insofern soll im Rahmen des Projektes die Erfassung relevanter Brennstoffeigenschaften mittels kostengünstiger, marktverfügbarer NIR-Kompaktgeräte in der Brennstoffzuführung und deren Einbindung in die automatische Kesselsteuerung realisiert werden. | Dr. Annett Pollex Tel.: +49 341 2434-484 annett.pollex@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | ||
| 01.04.2019 | 31.03.2022 | 22038418 | Verbundvorhaben: Emissionsminderungsstrategien zur umweltverträglichen Verbrennung (UVV) auf Basis von aktuellen Forschungsergebnissen; Teilvorhaben 1: Theoretische und Experimentelle Untersuchungen, Koordination - Akronym: UVV | Ergebnisse und Erkenntnisse aus kürzlich ausgelaufenen und aktuellen Forschungsprojekten (z.B. "SenSTEF", "SCR-Filter", "SCRCOAT", "Wood Stove 2020", "Wärme aus Holz", "BMU-Kat-II") haben gezeigt, dass bei Anwendung von innovativen Verbrennungsluft-Regelungsmethoden und katalytisch gestützter Emissionsminderung und entsprechender zusätzlicher Abscheidertechnik Verbesserungen der Emissionen um mehr als 80 % gegenüber dem heutigen Stand der Technik realistisch sind. Allerdings waren bisher weder langzeitstabile Sensoren noch Oxidationskatalysatoren und ausgereifte Abscheidetechnik marktnah und wirtschaftlich verfügbar, um diese neue Feuerungstechnologie im Markt der Kleinfeuerungsanlagen einzuführen. Die sehr vielversprechenden Erkenntnisse aus den oben genannten Vorläuferprojekten sollen nun herangezogen werden, um unter Nutzung von jüngsten, bedeutenden Fortschritten auf dem Gebiet der in-situ-Hochtemperatur-Gassensorik sowie Katalysator- und Abscheidertechnik umfassende Emissionsminderungsstrategien und auf diesem Weg die "Nächste Generation Biomassefeuerungsanlagen" zu entwickeln, die erstmals substanzielle Emissionsminderungen im Praxisbetrieb versprechen, welche die aktuellen Grenzwerte der 1. BImSchV, der TA Luft und der MCPD-Richtlinie weit unterschreiten werden. Die Wirksamkeit dieses neuen Emissionsminderungsansatzes soll an zwei marktnahen nichtkommerziellen Prototypfeuerungen vom Typ: 1. vollautomatischer Holzhackschnitzelkessel 2. handbeschickte Scheitholzeinzelraumfeuerungen demonstriert werden. Die praxisnahen Entwicklungsergebnisse sollen nach Projektende an beiden Feuerungstypen für eine zügige Marktumsetzung genutzt werden, um die zukünftig steigenden gesetzlichen Emissionsanforderungen (1. BImSchV, novellierte TA Luft und nationale Umsetzung MCPD-Richtlinie) erfüllen zu können und damit die umweltverträgliche Holzbrennstoffnutzung zu sichern. | Dr. rer. nat. Ingo Hartmann Tel.: +49 341 2434-541 ingo.hartmann@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | ||
| 01.04.2019 | 31.03.2022 | 22038518 | Verbundvorhaben: Emissionsminderungsstrategien zur umweltverträglichen Verbrennung (UVV) auf Basis von aktuellen Forschungsergebnissen; Teilvorhaben 5: Einsatz von Sensorelementen und experimentelle Untersuchungen, Validierung - Akronym: UVV | Ergebnisse und Erkenntnisse aus kürzlich ausgelaufenen und aktuellen Forschungsprojekten (z.B. "SenSTEF", "SCR-Filter", "SCRCOAT", "Wood Stove 2020", "Wärme aus Holz", "BMU-Kat-II") haben gezeigt, dass bei Anwendung von innovativen Verbrennungsluft-Regelungsmethoden und katalytisch gestützter Emissionsminderung und entsprechender zusätzlicher Abscheidertechnik Verbesserungen der Emissionen um mehr als 80 % gegenüber dem heutigen Stand der Technik realistisch sind. Allerdings waren bisher weder langzeitstabile Sensoren noch Oxidationskatalysatoren und ausgereifte Abscheidetechnik marktnah und wirtschaftlich verfügbar, um diese neue Feuerungstechnologie im Markt der Kleinfeuerungsanlagen einzuführen. Die sehr vielversprechenden Erkenntnisse aus den oben genannten Vorläuferprojekten sollen nun herangezogen werden, um unter Nutzung von jüngsten, bedeutenden Fortschritten auf dem Gebiet der in-situ-Hochtemperatur-Gassensorik sowie Katalysator- und Abscheidertechnik umfassende Emissionsminderungsstrategien und auf diesem Weg die "Nächste Generation Biomassefeuerungsanlagen" zu entwickeln, die erstmals substanzielle Emissionsminderungen im Praxisbetrieb versprechen, welche die aktuellen Grenzwerte der 1. BImSchV, der TA Luft und der MCPD-Richtlinie weit unterschreiten werden. Die Wirksamkeit dieses neuen Emissionsminderungsansatzes soll an zwei marktnahen nichtkommerziellen Prototypfeuerungen vom Typ: 1. vollautomatischer Holzhackschnitzelkessel 2. handbeschickte Scheitholzeinzelraumfeuerungen demonstriert werden. Die praxisnahen Entwicklungsergebnisse sollen nach Projektende an beiden Feuerungstypen für eine zügige Marktumsetzung genutzt werden, um die zukünftig steigenden gesetzlichen Emissionsanforderungen (1. BImSchV, novellierte TA Luft und nationale Umsetzung MCPD-Richtlinie) erfüllen zu können und damit die umweltverträgliche Holzbrennstoffnutzung zu sichern. | Dr.-Ing. Gunter Hagen Tel.: +49 921 55-7406 gunter.hagen@uni-bayreuth.de Universität Bayreuth - Angewandte Naturwissenschaften Fakultät - Lehrstuhl für Funktionsmaterialien Universitätsstr. 30 95447 Bayreuth | ||
| 01.04.2019 | 31.03.2022 | 22038618 | Verbundvorhaben: Emissionsminderungsstrategien zur umweltverträglichen Verbrennung (UVV) auf Basis von aktuellen Forschungsergebnissen; Teilvorhaben 4: Entwicklung von Gassensoren, Aufbau Prototypen, Tests und Langzeitstabilität - Akronym: UVV | Ergebnisse und Erkenntnisse aus kürzlich ausgelaufenen und aktuellen Forschungsprojekten (z.B. "SenSTEF", "SCR-Filter", "SCRCOAT", "Wood Stove 2020", "Wärme aus Holz", "BMU-Kat-II") haben gezeigt, dass bei Anwendung von innovativen Verbrennungsluft-Regelungsmethoden und katalytisch gestützter Emissionsminderung und entsprechender zusätzlicher Abscheidertechnik Verbesserungen der Emissionen um mehr als 80 % gegenüber dem heutigen Stand der Technik realistisch sind. Allerdings waren bisher weder langzeitstabile Sensoren noch Oxidationskatalysatoren und ausgereifte Abscheidetechnik marktnah und wirtschaftlich verfügbar, um diese neue Feuerungstechnologie im Markt der Kleinfeuerungsanlagen einzuführen. Die sehr vielversprechenden Erkenntnisse aus den oben genannten Vorläuferprojekten sollen nun herangezogen werden, um unter Nutzung von jüngsten, bedeutenden Fortschritten auf dem Gebiet der in-situ-Hochtemperatur-Gassensorik sowie Katalysator- und Abscheidertechnik umfassende Emissionsminderungsstrategien und auf diesem Weg die "Nächste Generation Biomassefeuerungsanlagen" zu entwickeln, die erstmals substanzielle Emissionsminderungen im Praxisbetrieb versprechen, welche die aktuellen Grenzwerte der 1. BImSchV, der TA Luft und der MCPD-Richtlinie weit unterschreiten werden. Die Wirksamkeit dieses neuen Emissionsminderungsansatzes soll an zwei marktnahen nichtkommerziellen Prototypfeuerungen vom Typ: 1. vollautomatischer Holzhackschnitzelkessel 2. handbeschickte Scheitholzeinzelraumfeuerungen demonstriert werden. Die praxisnahen Entwicklungsergebnisse sollen nach Projektende an beiden Feuerungstypen für eine zügige Marktumsetzung genutzt werden, um die zukünftig steigenden gesetzlichen Emissionsanforderungen (1. BImSchV, novellierte TA Luft und nationale Umsetzung MCPD-Richtlinie) erfüllen zu können und damit die umweltverträgliche Holzbrennstoffnutzung zu sichern. | Dr. Frank Hammer Tel.: +49 6227 605275 hammer@lamtec.de LAMTEC Meß- und Regeltechnik für Feuerungen GmbH & Co. KG Josef-Reiert-Str. 26 69190 Walldorf | ||
| 01.04.2019 | 31.03.2022 | 22038718 | Verbundvorhaben: Emissionsminderungsstrategien zur umweltverträglichen Verbrennung (UVV) auf Basis von aktuellen Forschungsergebnissen; Teilvorhaben 2: Theoretische und experimentelle Untersuchungen zum Einsatz von Gassensorik an Biomassefeuerungen - Akronym: UVV | Ergebnisse und Erkenntnisse aus kürzlich ausgelaufenen und aktuellen Forschungsprojekten (z.B. "SenSTEF", "SCR-Filter", "SCRCOAT", "Wood Stove 2020", "Wärme aus Holz", "BMU-Kat-II") haben gezeigt, dass bei Anwendung von innovativen Verbrennungsluft-Regelungsmethoden und katalytisch gestützter Emissionsminderung und entsprechender zusätzlicher Abscheidertechnik Verbesserungen der Emissionen um mehr als 80 % gegenüber dem heutigen Stand der Technik realistisch sind. Allerdings waren bisher weder langzeitstabile Sensoren noch Oxidationskatalysatoren und ausgereifte Abscheidetechnik marktnah und wirtschaftlich verfügbar, um diese neue Feuerungstechnologie im Markt der Kleinfeuerungsanlagen einzuführen. Die sehr vielversprechenden Erkenntnisse aus den oben genannten Vorläuferprojekten sollen nun herangezogen werden, um unter Nutzung von jüngsten, bedeutenden Fortschritten auf dem Gebiet der in-situ-Hochtemperatur-Gassensorik sowie Katalysator- und Abscheidertechnik umfassende Emissionsminderungsstrategien und auf diesem Weg die "Nächste Generation Biomassefeuerungsanlagen" zu entwickeln, die erstmals substanzielle Emissionsminderungen im Praxisbetrieb versprechen, welche die aktuellen Grenzwerte der 1. BImSchV, der TA Luft und der MCPD-Richtlinie weit unterschreiten werden. Die Wirksamkeit dieses neuen Emissionsminderungsansatzes soll an zwei marktnahen nichtkommerziellen Prototypfeuerungen vom Typ: 1. vollautomatischer Holzhackschnitzelkessel 2. handbeschickte Scheitholzeinzelraumfeuerungen demonstriert werden. Die praxisnahen Entwicklungsergebnisse sollen nach Projektende an beiden Feuerungstypen für eine zügige Marktumsetzung genutzt werden, um die zukünftig steigenden gesetzlichen Emissionsanforderungen (1. BImSchV, novellierte TA Luft und nationale Umsetzung MCPD-Richtlinie) erfüllen zu können und damit die umweltverträgliche Holzbrennstoffnutzung zu sichern. | Prof. Dr. Heinz Kohler Tel.: +49 721 925-1282 heinz.kohler@hs-karlsruhe.de Hochschule Karlsruhe - Technik und Wirtschaft Moltkestr. 30 76133 Karlsruhe | ||
| 01.04.2019 | 31.03.2022 | 22038818 | Verbundvorhaben: Emissionsminderungsstrategien zur umweltverträglichen Verbrennung (UVV) auf Basis von aktuellen Forschungsergebnissen; Teilvorhaben 3: Konzeptentwicklung von Kessel und Abscheider, experimentelle Untersuchungen - Akronym: UVV | Ergebnisse und Erkenntnisse aus kürzlich ausgelaufenen und aktuellen Forschungsprojekten (z.B. "SenSTEF", "SCR-Filter", "SCRCOAT", "Wood Stove 2020", "Wärme aus Holz", "BMU-Kat-II") haben gezeigt, dass bei Anwendung von innovativen Verbrennungsluft-Regelungsmethoden und katalytisch gestützter Emissionsminderung und entsprechender zusätzlicher Abscheidertechnik Verbesserungen der Emissionen um mehr als 80 % gegenüber dem heutigen Stand der Technik realistisch sind. Allerdings waren bisher weder langzeitstabile Sensoren noch Oxidationskatalysatoren und ausgereifte Abscheidetechnik marktnah und wirtschaftlich verfügbar, um diese neue Feuerungstechnologie im Markt der Kleinfeuerungsanlagen einzuführen. Die sehr vielversprechenden Erkenntnisse aus den oben genannten Vorläuferprojekten sollen nun herangezogen werden, um unter Nutzung von jüngsten, bedeutenden Fortschritten auf dem Gebiet der in-situ-Hochtemperatur-Gassensorik sowie Katalysator- und Abscheidertechnik umfassende Emissionsminderungsstrategien und auf diesem Weg die "Nächste Generation Biomassefeuerungsanlagen" zu entwickeln, die erstmals substanzielle Emissionsminderungen im Praxisbetrieb versprechen, welche die aktuellen Grenzwerte der 1. BImSchV, der TA Luft und der MCPD-Richtlinie weit unterschreiten werden. Die Wirksamkeit dieses neuen Emissionsminderungsansatzes soll an zwei marktnahen nichtkommerziellen Prototypfeuerungen vom Typ: 1. vollautomatischer Holzhackschnitzelkessel 2. handbeschickte Scheitholzeinzelraumfeuerungen demonstriert werden. Die praxisnahen Entwicklungsergebnisse sollen nach Projektende an beiden Feuerungstypen für eine zügige Marktumsetzung genutzt werden, um die zukünftig steigenden gesetzlichen Emissionsanforderungen (1. BImSchV, novellierte TA Luft und nationale Umsetzung MCPD-Richtlinie) erfüllen zu können und damit die umweltverträgliche Holzbrennstoffnutzung zu sichern. | MSc Philipp Schneider Tel.: +49 9608 913320 p.schneider@oeko-therm.net A. P. Bioenergietechnik GmbH Träglhof 6 92242 Hirschau | ||
| 01.07.2019 | 30.09.2022 | 22038918 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines realitätsnahen Prüfzyklus für Holz-Zentralheizungen; Teilvorhaben 2: Entwicklung, theoretische und experimentelle Untersuchungen - Akronym: CycleTest | Im Rahmen des Projekts wird zunächst – aufbauend auf den Ergebnissen vergangener Projekte – eine Prüfstandmethodik für die Bewertung der Effizienz und des Emissionsverhaltens von automatisch beschickten Pellet- und Hackschnitzelkesseln entwickelt. Diese basiert auf einem Lastzyklus, der den Lastverlauf eines Kessels über das Jahr hinweg proportional und praxisnah abbildet. Dadurch wird, anders als bei Anwendung der in der DIN EN 303-5 definierten Methode für die Typenprüfung, eine realitätsnahe Bewertung der Kessel möglich. Im zu entwickelnden Prüfhandbuch werden neben dem definierten Lastzyklus eine einheitliche Mess- und Auswertungsmethodik sowie die zu verwendenden Prüfbrennstoffe festgelegt, um die Vergleichbarkeit der Messungen sicherzustellen. In einem zweiten Schritt wird die neue Prüfmethode in einem Ringversuch durch erfahrene Institute im Hinblick auf ihre Anwendbarkeit und die Reproduzierbarkeit bewertet und gegebenenfalls angepasst. Die neu entwickelte Prüfmethode soll als Grundlage für ein Zertifizierungsprogramm für Holz-Zentralheizungen dienen. Das Programm soll es den Herstellern hochwertiger Holzkessel ermöglichen, die Effizienz und das auch im Benutzungsalltag günstige Emissionsverhalten ihrer Produkte nachzuweisen. Planer, Installateure, Energieagenturen und Fördermittelgeber sollen die Möglichkeit bekommen, verschiedene Kessel zu bewerten und besonders fortschrittliche Technologien zu identifizieren und hervorzuheben. Gegen Ende der Projektlaufzeit sollen Kommunikationsstrategien entwickelt werden, um den Kesselherstellern als möglichen Zertifikatnehmern sowie den oben genannten weiteren Zielgruppen die neu entwickelte Prüfmethodik und die Ansätze für die Zertifizierung zu vermitteln. Vertreter der genannten Zielgruppen werden frühzeitig über einen projektbegleitenden Ausschuss in das Projekt eingebunden. | Dr. Hans Hartmann Tel.: +49 9421 300-110 hans.hartmann@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | ||
| 01.07.2019 | 30.09.2022 | 22039118 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines realitätsnahen Prüfzyklus für Holz-Zentralheizungen; Teilvorhaben 1: Entwicklung und Koordination - Akronym: CycleTest | Im Rahmen des Projekts wird zunächst – aufbauend auf den Ergebnissen vergangener Projekte – eine Prüfstandmethodik für die Bewertung der Effizienz und des Emissionsverhaltens von automatisch beschickten Pellet- und Hackschnitzelkesseln entwickelt. Diese basiert auf einem Lastzyklus, der den Lastverlauf eines Kessels über das Jahr hinweg proportional und praxisnah abbildet. Dadurch wird, anders als bei Anwendung der in der DIN EN 303-5 definierten Methode für die Typenprüfung, eine realitätsnahe Bewertung der Kessel möglich. Im zu entwickelnden Prüfhandbuch werden neben dem definierten Lastzyklus eine einheitliche Mess- und Auswertungsmethodik sowie die zu verwendenden Prüfbrennstoffe festgelegt, um die Vergleichbarkeit der Messungen sicherzustellen. In einem zweiten Schritt wird die neue Prüfmethode in einem Ringversuch durch erfahrene Institute im Hinblick auf ihre Anwendbarkeit und die Reproduzierbarkeit bewertet und gegebenenfalls angepasst. Die neu entwickelte Prüfmethode soll als Grundlage für ein Zertifizierungsprogramm für Holz-Zentralheizungen dienen. Das Programm soll es den Herstellern hochwertiger Holzkessel ermöglichen, die Effizienz und das auch im Benutzungsalltag günstige Emissionsverhalten ihrer Produkte nachzuweisen. Planer, Installateure, Energieagenturen und Fördermittelgeber sollen die Möglichkeit bekommen, verschiedene Kessel zu bewerten und besonders fortschrittliche Technologien zu identifizieren und hervorzuheben. Gegen Ende der Projektlaufzeit sollen Kommunikationsstrategien entwickelt werden, um den Kesselherstellern als möglichen Zertifikatnehmern sowie den oben genannten weiteren Zielgruppen die neu entwickelte Prüfmethodik und die Ansätze für die Zertifizierung zu vermitteln. Vertreter der genannten Zielgruppen werden frühzeitig über einen projektbegleitenden Ausschuss in das Projekt eingebunden. | Dipl.-Ing. (FH), MSc Jakob Bosch Tel.: +49 30 6881599-56 bosch@depi.de DEPI Deutsches Pelletinstitut GmbH Neustädtische Kirchstr. 8 10117 Berlin | ||
| 01.04.2019 | 31.12.2021 | 22039318 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer emissionsarmen Einzelraumfeuerung für bedarfsgerecht erzeugte und qualitätsgesicherte Holzhackschnitzel; Teilvorhaben 2: Verfahrenstechnische Entwicklung und Bewertung - Akronym: SITROFEN | Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines ökonomisch vielversprechenden Technologiedemonstrators für einen Hackschnitzelofen sowie die Demonstration der Praxistauglichkeit inklusive der notwendigen Brennstoffkette in einer realen Einsatzumgebung. Dieser innovative Ansatz ist durch zwei Grundüberlegungen geprägt. Zum einen soll die grundlegende Erforschung und Entwicklung des Kaminofens inklusive der notwendigen HHS-Bereitstellungs- und Logistikkette unabhängig von speziellen Herstellerinteressen vorangetrieben werden, um eine später breite Markteinführung zu ermöglichen. Zum anderen soll aber auch sichergestellt werden, dass die Entwicklung zu einem marktfähigen Produkt führen kann. Daher ist das Projekt zweistufig angelegt. Zunächst soll eine effiziente und wirtschaftliche Alternative zum Scheitholz-Erlebnisofen entwickelt werden. Hierbei steht vor allem ein stabiler und emissionsarmer Betrieb mit hohem Wirkungsgrad im Vordergrund. Obwohl sich die Nennleistung des Ofens unterhalb von 4 kW und damit außerhalb der Messpflicht der 1. BImSchV befindet, ist die Minderung von Emissionen ein primäres Projektziel. Es besteht der Anspruch, die für Einzelraumfeuerungen geltenden Grenzwerte der 1. BImSchV für Staub und CO auch im üblichen Realbetrieb zu unterschreiten und gleichzeitig hohe Wirkungsgrade zu erzielen. Anhand von Versuchen im Labor- und Technikumsmaßstab soll die Anlage am DBFZ und der Fachhochschule Südwestfalen entsprechend in der ersten Projektphase entwickelt und optimiert werden. In dieser Zeit soll bereits über einen Projektbeirat die Industrie eingebunden werden. Deren Rückmeldungen sollen in die Entwicklung Eingang finden und im engen Austausch soll die Bereitschaft zur Beteiligung an der zweiten Phase gewonnen werden. In der zweiten Phase soll dann mindestens ein Unternehmen einsteigen, einen Prototypen auf der Grundlage des entwickelten Demonstrators bauen und diesen in einer realen Einsatzumgebung testen. | Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Wiest Tel.: +49 291 99104912 wiest.wolfgang@fh-swf.de Fachhochschule Südwestfalen - Standort Meschede - Fachbereich Ingenieur- und Wirtschaftswissenschaften - Fachgebiet Thermische Energietechnik Jahnstr. 23 59872 Meschede | ||
| 01.09.2019 | 31.08.2022 | 22039618 | Verbundvorhaben: Optimierung von Datenerfassung und Steuerungstechnik für Biomassefeuerungen; Teilvorhaben 1: Theoretische und experimentelle Untersuchungen, Entwicklung Module zur Datenerfassung - Akronym: DigitalFire | Im Rahmen von DigitlaFire sollen marktverfügbare Sensoren und Softwarelösungen an bislang "blinden" Flecken von Feuerungsanlagen genutzt werden, um den Anlagenbetrieb von Biomassefeuerungsanlagen grundlegend zu optimieren. So sollen möglichst kostengünstige Lösungen bereitgestellt werden, welche einen ökonomischen Mehrwert für Hersteller und Betreiber bieten. DigitalFire beschreitet neue Wege in der Optimierung und Steuerung von Biomassefeuerungsanlagen. Die Möglichkeiten der Digitalisierung werden ausgeschöpft, indem 1. durch den Einsatz zusätzlicher Sensoren bzw. Datenerfassungssysteme mehr Informationen entlang der Prozesskette gewonnen werden, 2. durch eine optimierte IT-Infrastruktur verfügbare Daten mit den zusätzlichen Informationen verknüpft und diese Daten effizient gesammelt, übertragen, aufbereitet, gespeichert, ausgewertet und visualisiert werden, 3. Methoden wie Machine Learning, künstliche neuronale Netze (KNN), Soft-Sensorik und Predictive Maintenance eingesetzt werden, um Anlagenbetrieb und Verfügbarkeit zu verbessern, 4. durch ein benutzerfreundliches Frontend, auch für mobile Endgeräte (z.B. eine App), für eine optimale Interaktion mit dem Betreiber der Anlage gesorgt wird. | M.Eng. Martin Meiller Tel.: +49 9661 908-419 martin.meiller@umsicht.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (UMSICHT) - Institutsteil Sulzbach-Rosenberg An der Maxhütte 1 92237 Sulzbach-Rosenberg | ||
| 01.05.2019 | 31.10.2022 | 22040018 | Verbundvorhaben: Kombinierte technische und toxikologische Bewertung von Emissions-Minderungsmaßnahmen für Scheitholzfeuerungen; Teilvorhaben 3: Experimentelle Untersuchungen zur Aufklärung zellbiologischer Wirkungen und Validierung - Akronym: TeToxBeScheit | Scheitholz-Einzelraumfeuerungen emittieren eine komplexe Mischung aus partikulären und gasförmigen Schadstoffen. Effiziente Minderungsmaßnahmen sind erforderlich, um die potentiell schädlichen Auswirkungen auf Mensch, Umwelt und Klima zu reduzieren. Das übergeordnete Ziel von TeToxBeScheit ist die Erarbeitung einer wissenschaftlich fundierten Grundlage für eine umfassende, praxisrelevante Bewertung marktverfügbarer, primärer und sekundärer Minderungseinrichtungen für Einzelraumfeuerungen. Technische sowie human- und ökotoxikologische Methoden werden hierzu für eine kombinierte Bewertungsstrategie zusammengeführt. Das Vorhaben knüpft somit an die Herausforderungen bezüglich der THG- und Schadstoffminderung für Biomassefeuerungen an und adressiert insbesondere eine aktuell unzureichende Bewertungsgrundlage. In TV 2 erfolgen humantoxikologische Untersuchungen (in-vitro), die es ermöglichen, das Gefährdungspotential einer Exposition gegenüber Verbrennungsaerosolen gesundheitlich zu bewerten. Der Einsatz einer mehrstufigen biologischen Testbatterie in für die Exposition relevanten Zell- und Gewebemodellen des Respirationstraktes ermöglicht die Ableitung möglicher Gesundheitsfolgen. Der Fokus der molekularbiologischen Analysen liegt auf relevanten mechanistischen Endpunkten, wie z.B. die Induktion von oxidativem Stress, Freisetzung von Entzündungsfaktoren, Bildung von DNA-Strangbrüchen oder der Identifizierung signifikanter Veränderungen auf Ebene der Genexpression. Die im Projektverlauf generierten humantoxikologischen Daten werden mit physikochemischen Analysen korreliert und in einer Bewertungsmatrix verarbeitet. Die Zielsetzung der Untersuchungen am Universitätsklinikum Freiburg im Verbundvorhaben ist es, eine wissenschaftlich fundierte Bewertungsgrundlage zu schaffen, die der weiterführenden Beurteilung der Effizienz von technischen Minderungseinrichtungen dient und eine Priorisierung von effektiven Maßnahmen zur Emissions- und Schadstoffminderung ermöglicht. | Dr. rer. nat. Manuel Garcia-Käufer Tel.: +49 761 270-83410 manuel.garcia-kaeufer@uniklinik-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Universitätsklinikum Freiburg - Institut für Infektionsprävention und Krankenhaushygiene Breisacher Str. 115 B 79106 Freiburg im Breisgau | ||
| 01.05.2019 | 31.10.2022 | 22041118 | Verbundvorhaben: Kombinierte technische und toxikologische Bewertung von Emissions-Minderungsmaßnahmen für Scheitholzfeuerungen; Teilvorhaben 1: Verfahrenstechnische und experimentelle Untersuchungen - Akronym: TeToxBeScheit | Einzelraumfeuerungen für Scheitholz emittieren eine komplexe Mischung aus partikulären und gasförmigen Schadstoffen. Effiziente Minderungsmaßnahmen sind notwendig, um die schädlichen Auswirkungen auf Mensch, Umwelt und Klima zu reduzieren. Das übergeordnete Ziel des Vorhabens TeToxBeScheit ist die Erarbeitung einer wissenschaftlich fundierten Grundlage für eine umfassende, praxisrelevante Bewertung marktverfügbarer, primärer und sekundärer Minderungsmaßnahmen für Einzelraumfeuerungen. Technische sowie human- und ökotoxikologische Methoden werden für eine kombinierte Bewertung zusammengeführt. Das Vorhaben knüpft damit an die Herausforderungen bezüglich der THG- und Schadstoffminderung für Biomassefeuerungen an und adressiert insbesondere die aktuell unzureichende Bewertungsgrundlage. Die Datengrundlage wird experimentell von einem interdisziplinären Konsortium mit vier Partnern aus den Bereichen Verfahrenstechnik, Toxikologie, Umweltforschung sowie Arbeits- und Umweltmedizin erarbeitet. Um die Wirkung der Minderungsmaßnahmen vergleichend zu beurteilen, wird das native Verbrennungsaerosol (Partikel und Gasphase) vor und nach dem Einsatz der jeweiligen Emissionsminderungseinrichtung auf mehreren Ebenen untersucht. Eine umfassende physikalische und chemische Analyse der Rauchgasbestandteile wird durch die Untersuchung der zellbiologischen und der ökotoxikologischen Effekte in relevanten Testsystemen ergänzt. Die Teilergebnisse werden abschließend zusammengeführt und dienen einer kombinierten Bewertung der betrachteten Minderungsmaßnahmen. Auf Grundlage dieser Bewertung kann die THG- und schadstoffspezifische Leistungsfähigkeit praxisrelevanter, technischer Minderungseinrichtungen umfänglich verglichen werden. Auf Grundlage des Vergleichs können Handlungsempfehlungen zur Einhaltung hoher Umweltstandards abgeleitet werden. | Lisa Feikus Tel.: +49 241 80 96695 feikus@teer.rwth-aachen.de Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen - Fakultät 5 - Georessourcen und Materialtechnik - Lehr- und Forschungsgebiet Technologie der Energierohstoffe (TEER) Wüllnerstr. 2 52062 Aachen | ||
| 01.01.2020 | 31.12.2022 | 22042318 | T2O2-Regelung - Entwicklung und Dauererprobung einer vermarktungsfähigen Verbrennungsregelung zur Schadstoffminderung und Effizienzerhöhung in freistehenden Raumheizern nach DIN EN 13240 - Akronym: T2O2-Regelung | Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens soll ein bereits bestehendes Regelsystem, welches auf der Grundlage der Energiebilanzmethode, die sogenannte T2O2-Regelung, basiert und bereits im Rahmen von vorangegangenen Forschungs- und Entwicklungsarbeiten entwickelt wurde, für den Einsatz in Einzelraumfeuerungsanlagen nach DIN EN 13240 bis zur Marktreife weiterentwickelt werden. Hierfür soll im Unterauftrag mit der Sabo Elektronik GmbH, welche das bisher auf einer SPS basierende Regelsystem auf einen geeigneten Mikrocontroller übertragen soll, der Firma Kutzner + Weber GmbH als potentieller Systemlieferant sowie mit der Firma Wodtke GmbH und der Firma Hase Kaminofenbau GmbH als Feuerungsanlagenhersteller eng zusammengearbeitet und das Regelsystem in der Praxis, durch den Einsatz in realen Raumheizern, dauererprobt werden. Die Weiterentwicklungen des Regelsystems sollen sich speziell auf Raumheizer für feste Brennstoffe nach DIN EN 13240 beziehen. Als Grundlage für eine erfolgreiche Zulassung und Vermarktung des Regelsystems ist es außerordentlich wichtig, dass die Weiterentwicklungen im Praxisbetrieb für reale Anwendungen d. h. in Haushalten beim Endkunden, über mindestens zwei Heizperioden dauererprobt werden. Das Hauptziel dieses Forschungsvorhabens besteht darin, dass das Regelsystem im Anschluss an die durchzuführenden Weiterentwicklungs- und Optimierungsarbeiten eine Marktreife erlangt, sodass nach Abschluss des geplanten Forschungsvorhabens ein vermarktungsfähiges Produkt angeboten werden kann. | Dr.-Ing. Mohammadshayesh Aleysa Tel.: +49 711 970-3455 mohammadshayesh.aleysa@ibp.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | ||
| 01.08.2019 | 31.01.2021 | 22042418 | Grünes Gewerbegebiet Neustrelitz - Durchführbarkeitsstudie für ein mit Strom und Wärme aus erneuerbaren Energien autark versorgtes Gewerbegebiet - Akronym: Neustrelitz | Beim Vorhaben "Grünes Gewerbegebiet Neustrelitz" wird der Gedanke verfolgt, bestehende und neue erneuerbare Erzeugungsanlagen sowie regionale Energieverbraucher (Gewerbe, Rechenzentren, Ladestationen, etc.) in ein technisches Gesamtkonzept einzubinden und in einem Maßnahmenkatalog zu bewerten. Ziel ist es alle Akteure mit lokal erzeugter elektrischer Energie und Wärme aus erneuerbaren Energieanlagen zu versorgen (Sektorenkopplung). Bei einigen Anlagen in Neustrelitz werden neue Betriebs- und Geschäftsmodelle für einen Verbrauch und Verkauf vor Ort nach der EEG Vergütung untersucht. Die bestehenden erneuerbaren Energieanlagen, die den Strom aus Biomasse und Sonne produzieren, sollen mit neuen erneuerbaren Energieanlagen kombiniert werden, um das gesamte Spektrum an Erzeugungsenergie im Bereich der erneuerbaren Energien abbilden zu können. Ein wichtiger Aspekt ist der Speicher als zentrales Regel- und Steuerungselement. Die regenerativen Energieerzeuger aus Sonne, Biomasse und Windenergie unter der Nutzung eines Energiespeichers bieten eine sichere Stromversorgung. Das so geschaffene Verbundsystem ist in der Lage, sich autark zu versorgen und stellt so ein zukunftsweisendes Leuchtturmprojekt in der Mecklenburgischen Seenplatte dar. Das Vorhaben soll die Komponenten des "Grünen Gewerbegebietes Neustrelitz" untersuchen und diese zu einem effektiven und wirtschaftlichen Gesamtkonzept zusammenfügen. Dabei sollen die Rolle und die notwendige Ausprägung der einzelnen Komponenten untersucht werden. Ziel dieses Vorhabens ist ein übertragbarer Maßnahmenkatalog, welcher die einzelnen Komponenten, die zur Umsetzung eines solchen Vorhabens notwendig sind, identifiziert und beleuchtet. Dadurch wird die Übertragbarkeit, auch bei unterschiedlicher Ausgangslage, sichergestellt. Am Ende dieses Vorhabens wird man damit einen übertragbaren Maßnahmenkatalog zur Errichtung eines solchen "Grünen Gewerbegebietes" bzw. ein "grünes" Verbrauchsgebiet erstellt haben. | Andy Werner Tel.: +49 3981 474-170 werner@stadtwerke-neustrelitz.de Stadtwerke Neustrelitz Gesellschaft mit beschränkter Haftung Wilhelm-Stolte-Str. 90 17235 Neustrelitz | ||
| 01.01.2020 | 30.06.2023 | 22042618 | Verbundvorhaben: Evaluierung von Schnellmesstechnik zur Brennstoffanalytik in Holz-(Heiz-)Kraftwerken; Teilvorhaben 1: Technologiescreening, Evaluierung und ökonomische Bewertung - Akronym: EBA-Holz | Im Zentrum des Vorhabens "EBA-Holz" stehen die Weiterentwicklung bereits auf dem Markt befindlicher, einfacher und zum Teil mobiler Schnellmesstechnik sowie die Neuentwicklung leistungsfähigerer und in den Prozessablauf als Steuerungskomponente integrierbarer Schnellmessverfahren zur Brennstoffanalytik in Holzheiz-(Kraft-)Werken. Bestreben der Arbeiten ist die Bereitstellung von kommerziell verfügbaren Messtechnologien zur Optimierung des Betriebs von mittleren und großen Holzfeuerungsanlagen mit dem Ziel, sowohl Treibhausgase (THG) als auch weitere Luftschadstoffemissionen zu reduzieren. Gleichzeitig haben eine über die Brennstoffqualität erfolgende Prozesssteuerung oder der Einsatz einer definierten, hohen Brennstoffqualität das Potenzial, mechanische Störungen und Probleme im Betriebsablauf von Heiz-(Kraft-)werken signifikant zu minimieren, sowie die Effizienz der Verbrennung zu verbessern und damit die THG-Emissionen zu reduzieren. Mit der Evaluierung und Optimierung bereits vorhandener Technologien werden vor allem Optionen für die Anwendung in mittleren Feuerungsanlagen bis ca. 10 MW Feuerungswärmeleistung (FWL) und für den Einsatz bei Brennstofflieferanten (z. B. Biomassehöfe) bereitgestellt werden. Mit der Neuentwicklung einer in den Prozessablauf von Heiz-(Kraft-)Werken integrierter Technologie, welche wesentlich mehr Brennstoffparameter bestimmen kann als alle derzeit auf dem Markt befindlichen Systeme, soll eine Option bereit gestellt werden, welche es vor allem großen Feuerungsanlagen ab ca. 10 MW FWL ermöglicht, auf die sich ändernden gesetzlichen Rahmenbedingungen zu reagieren und ihre THG und Luftschadstoffemissionen dadurch signifikant zu reduzieren. | Prof. Dr. Harald Thorwarth Tel.: +49 7472 951-142 thorwarth@hs-rottenburg.de Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg Schadenweiler Hof 72108 Rottenburg am Neckar | ||
| 01.03.2019 | 31.08.2022 | 2219NR013 | ForestValue: Ökologische und ökonomische Bewertung von Design for Recycling im Holzbau - Akronym: InFutUReWood | Die Bauindustrie gehört zu den energie- und ressourcenintensivsten Branchen überhaupt. Der Einsatz von Holz und Holzprodukten kann daher einen wichtigen Beitrag zu einer nachhaltigeren Bauweise leisten. Bisher jedoch bezieht sich der Gedanke der Nachhaltigkeit meist auf die Konstruktion des Gebäudes - der Rückbau und die Wiederverwertung des Holzes bleiben bei der Planung jedoch unberücksichtigt. Dadurch sind die wenigsten Althölzer aus konstruktiven Anwendungen für eine stoffliche Weiterverwendung aufgrund von Verunreinigungen oder Materialverlusten kaum nutzbar. Dabei stehen verschiedene Verfahren für ein stoffliches Altholzrecycling zur Verfügung, um im Sinne der Kaskadennutzung, das Holz aus konstruktiven Anwendungen stofflich und kreislaufgeführt zu verwerten. Aus diesem Grund zielt das Vorhaben darauf ab, Konzepte für ein recyclinggerechtes Bauen mit Holz sowie recyclinggerechte Holzbauprodukte aus Altholz zu entwickeln und zu erproben, um eine stoffliche und effizientere Altholznutzung zu ermöglichen. In dem Teilvorhaben werden die im Gesamtvorhaben entwickelten Konzepte zur recyclinggerechten Konstruktion ökonomisch und ökologisch bewertet, sowie Vorschläge erarbeitet zur besseren Integration von Rückbauverfahren in der Ökobilanzierung. | Prof. Dr. Klaus Richter Tel.: +49 89 2180-6421 richter@hfm.tum.de Technische Universität München - Holzforschung München - Lehrstuhl für Holzwissenschaft Winzererstr. 45 80797 München | ||
| 01.09.2019 | 31.08.2022 | 2219NR037 | Verbundvorhaben: Optimierung von Datenerfassung und Steuerungstechnik für Biomassefeuerungen; Teilvorhaben 2: technische Unterstützung und Softwareentwicklung - Akronym: DigitalFire | Vorhabensziel: Im Rahmen von DigitlaFire sollen marktverfügbare Sensoren und Softwarelösungen an bislang "blinden" Flecken von Feuerungsanlagen genutzt werden, um den Anlagenbetrieb von Biomassefeuerungsanlagen grundlegend zu optimieren. So sollen möglichst kostengünstige Lösungen bereitgestellt werden, welche einen ökonomischen Mehrwert für Hersteller und Betreiber bieten. DigitalFire beschreitet neue Wege in der Optimierung und Steuerung von Biomassefeuerungsanlagen. Die Möglichkeiten der Digitalisierung werden ausgeschöpft, indem 1. durch den Einsatz zusätzlicher Sensoren bzw. Datenerfassungssysteme mehr Informationen entlang der Prozesskette gewonnen werden, 2. durch eine optimierte IT-Infrastruktur verfügbare Daten mit den zusätzlichen Informationen verknüpft und diese Daten effizient gesammelt, übertragen, aufbereitet, gespeichert, ausgewertet und visualisiert werden, 3. Methoden wie Machine Learning, künstliche neuronale Netze (KNN), Soft-Sensorik und Predictive Maintenance eingesetzt werden, um Anlagenbetrieb und Verfügbarkeit zu verbessern, 4. durch ein benutzerfreundliches Frontend, auch für mobile Endgeräte (z.B. eine App), für eine optimale Interaktion mit dem Betreiber der Anlage gesorgt wird. | Dipl-Ing. Manuel Friedrich Tel.: +49 9122 8899-550 manuel.friedrich@bf-automation.de BF Automation GmbH & Co. KG Walpersdorfer Str. 31 91126 Schwabach | ||
| 01.05.2019 | 31.10.2022 | 2219NR091 | Verbundvorhaben: Kombinierte technische und toxikologische Bewertung von Emissions-Minderungsmaßnahmen für Scheitholzfeuerungen; Teilvorhaben 2: Theoretische toxikologische Untersuchungen, chemisch- physikalisch Charakterisierung der Emissionen - Akronym: TeToxBeScheit | Scheitholz-Einzelraumfeuerungen emittieren eine komplexe Mischung aus partikulären und gasförmigen Schadstoffen. Effiziente Minderungsmaßnahmen sind erforderlich, um die potentiell schädlichen Auswirkungen auf Mensch, Umwelt und Klima zu reduzieren. Das übergeordnete Ziel des Vorhabens TeToxBeScheit ist die Erarbeitung einer wissenschaftlich fundierten Grundlage für eine umfassende, praxisrelevante Bewertung marktverfügbarer, primärer und sekundärer Minderungsmaßnahmen für Einzelraumfeuerungen. Technische sowie human- und ökotoxikologische Methoden werden für eine kombinierte Bewertungsstrategie zusammengeführt. Das Vorhaben knüpft damit an die Herausforderungen bezüglich der THG- und Schadstoffminderung für Biomassefeuerungen an und adressiert insbesondere die aktuell unzureichende Bewertungsgrundlage. Im Teilvorhaben 3 hat das Institut für Arbeits-, Sozial- und Umweltmedizin die Aufgabe, am Versuchsstand des TEER geeignete chemisch – physikalische Methoden zur Charakterisierung der Emissionen aus Scheitholzfeuerungen zu etablieren und diese Methoden mit den Testsystemen der Human- (TV2) und Ökotoxikologie (TV1) zu koordinieren. | Dr. rer.nat. Manfred Möller Tel.: +49 241 80870-07 mamoeller@ukaachen.de Universitätsklinikum Aachen - Institut für Arbeits- und Sozialmedizin Pauwelsstr. 30 52074 Aachen | ||
| 01.10.2019 | 31.03.2022 | 2219NR104 | Auswirkungen der Kaskadennutzung von Holz auf die Umweltbilanz der nationalen Forst- und Holzbranche in Abhängigkeit von marktwirtschaftlichen und zeitlichen Effekten - Akronym: KHoMaTe | Um der steigenden Nachfrage von Holz in Zukunft gerecht zu werden, gilt die Kaskadennutzung als wichtigstes und politisch gewolltes Konzept. Die Kaskadennutzung verbindet die Maximierung der Ressourceneffizienz mit der Reduktion der Umweltwirkungen durch ein konsequentes Recycling. Vorhandene Studien zur Kaskadennutzung von Holz deuten auch auf entsprechende Vorteile hin. Allerdings lassen diese Studien zwei wesentliche Aspekte von Kaskadensystemen unberücksicht: die temporären Effekte, wie z.B. in Bezug auf die verlängerte Kohlenstoffspeicherung, sowie Marktverschiebungen durch geänderte Stoffströme. Aus diesem Grund zielt das Forschungsvorhabens darauf ab, ebenjene Aspekte bei der Bewertung von Holz-Kaskadensystemen zu berücksichtigen und auf diese Weise verlässlichere Informationen über die Vor- und Nachteile der Kaskadennutzung bereitstellen zu können. | Prof. Dr. Klaus Richter Tel.: +49 89 2180-6421 richter@hfm.tum.de Technische Universität München - Holzforschung München - Lehrstuhl für Holzwissenschaft Winzererstr. 45 80797 München | ||
| 01.02.2020 | 31.01.2023 | 2219NR161 | Ökobilanzielle und ökonomische Analyse von Wärmebereitstellungstechnologien für Gebäude - Akronym: OekoWG | Die Emissionen von Heizungsanlagen im Gebäudesektor haben einen deutlichen Anteil an den anthropogenen Umweltbelastungen in Deutschland. Daher ist es wichtig, belastbare Informationen zu den Umweltauswirkungen der Heizungsanlagen zu ermitteln. Ziel des Projektes ist es, die Umweltauswirkungen von Heizungssystemen entlang des gesamten Produktlebenszyklus zu quantifizieren, eine ökonomische Bewertung durchzuführen und über eine dynamische Ökobilanzierung die Auswirkungen in der Zukunft zu prognostizieren. Daraus lässt sich das Heizungssystem mit den geringsten Umweltauswirkungen und niedrigsten Kosten identifizieren. Im Vorhaben werden zwei unterschiedliche Gebäude exemplarisch untersucht. Die Umweltauswirkungen werden dabei anhand der Produktlebensphasen der Heizungsanlagen sowie des Orts der Emissionen unterschieden. Dafür werden die Heizungsanlagen und Kombinationen von Heizungsanlagen gebäudespezifisch ausgelegt und mit detaillierten Massen- und Energiebilanzen über ihren Lebenszyklus beschrieben. Mögliche zu untersuchende Heizungsanlagen sind neben biomassebasierten Systemen beispielsweise auch Wärmepumpen oder Solarthermie. Nach einer ökologischen Betrachtung wird auch die Wirtschaftlichkeit der Systeme untersucht. Anschließend kann eine Ökoeffizienzanalyse durchgeführt werden. Anhand einer dynamischen Ökobilanz soll die Umweltwirkung in der Zukunft abgeschätzt werden. | Prof. Dr.-Ing. Matthias Gaderer Tel.: +49 9421 187-100 gaderer@tum.de Technische Universität München - Professur für Regenerative Energiesysteme Schulgasse 16 94315 Straubing | ||
| 01.12.2020 | 30.11.2023 | 2219NR211 | Optimierung von Biomassefeuerungen mit dem Ziel reduzierter Stickoxidemissionen - Akronym: Optinox | Der Fokus des Forschungsvorhabens liegt auf der Entwicklung kosteneffizienter Maßnahmen zur Minderung der Stickoxidemissionen biomassegefeuerter, mittelgroßer Feuerungsanlagen mit einer Feuerungswärmeleistung von 1–50 MW. Hierfür wird ein systematischer Vergleich verschiedener Feuerungssysteme (Flugstrom, Wirbelschicht, Festbett) durchgeführt und resultierende Stickoxidemissionen sowie die Verteilung zwischen NO und dessen Vorläufern (HCN, NH3) innerhalb der Verbrennungszonen analysiert. Durch die Kombination aus experimentellen Untersuchungen und CFD-Simulationen wird die Übertragbarkeit des Modellansatzes sowie die Optimierung aller gängigen Biomassefeuerungen hinsichtlich reduzierter Stickoxidemissionen ermöglicht. Es wird eine hinsichtlich der Stickoxidemissionen verbesserte Feuerung ohne eine Erhöhung der Emissionen weiterer Schadstoffe (z.B. Staub, CO) angestrebt. Hierbei wird sowohl die Luftstufung als auch die Kombination aus Luftstufung und SNCR untersucht. | Prof. Dr.-Ing. Hartmut Spliethoff Tel.: +49 89 289-16270 spliethoff@tum.de Technische Universität München - Fakultät für Maschinenwesen - Lehrstuhl für Energiesysteme Boltzmannstr. 15 85748 Garching b. München | ||
| 01.08.2020 | 31.07.2022 | 2219NR273 | Energetische Nutzung von Scheitholz durch die Entwicklung einer effizienten und emissionsarmen, kleinen Scheitholzfeuerung mittels kontinuierlicher Brennstoffzuführung - Akronym: HypoBio | Das Ziel des Vorhabens ist eine Weiterentwicklung von Stückholz-Kleinfeuerungsanlagen. Mittels einer kontinuierlichen Brennstoffzuführung soll die Phase der intensiven Verbrennung bei hohen Temperaturen möglichst lange ausgedehnt werden. Die bei Chargenabbränden sonst zyklisch auftretenden An- und Ausbrandphasen mit einem erhöhten Schadstoffausstoß werden dadurch minimiert. Für die Scheitholzfeuerung ist die Entwicklung der nachfolgend benannten Anlagenkomponenten erforderlich: - Kontinuierliche Beschickung einer kleinen Holzfeuerung mit Scheitholz - Brennraumgestaltung (Konzept und Auslegung) - Zuluft-Regelung (Primär-, Sekundär- und ggf. Tertiärluft) - Emissionsminderungsmaßnahmen (Katalysatoren, Abscheider) Mit dem zu entwickelnden Prototyp wird eine deutliche Unterschreitung der heute geltenden Grenzwerte nach 1. BImSchV anvisiert. | Rene´ Bindig Tel.: +49 341 2434-746 rene.bindig@dbfz.de DBFZ Deutsches Biomasseforschungszentrum gemeinnützige GmbH Torgauer Str. 116 04347 Leipzig | ||
| 01.01.2020 | 31.12.2021 | 2219NR289 | Die nächste Generation an Holzgas-KWK-Anlagen: ein höheres Level an technischer Verfügbarkeit und Kundenservice - Akronym: NawaroEnergy | Im Fokus des Projektes steht die Weiterentwicklung von Holzgas-KWK-Anlagen. Diese finden ihre Anwendung vorwiegend im ländlichen Raum bei Betrieben der Holzbearbeitung, Nahwärmeversorgung und Landwirtschaft mit Tierzucht. Unser Ziel ist, dass auch in Zukunft eine effiziente und umweltschonende Ressourcennutzung, einschließlich der Vermeidung von Treibhausgasen (CO2) bei der nachhaltigen Produktion von Strom- und Wärmeenergie gewährleistet ist. Die Schwerpunkte der angestrebten F&E-Maßnahmen liegen in der Anlagenrobustheit, - steuerung sowie in der Wartung und im Betrieb der Anlagen. Die Anlagenrobustheit wird durch die Reduktion von brennstoffbedingten Schwankungen sowie der Optimierung des Komponenteneinbaus in der zentralen Steuerungseinrichtung erreicht. Um die Last der sicheren Betriebsführung vom betreibenden Personal in die eigentliche Anlage zu bringen, erfolgt die Weiterentwicklung der Steuerung zur intelligenten Vollautomatisierung. Der Service wird im Bereich der vorausschauenden Wartung und Instandhaltung weiterentwickelt. Dabei gilt es, mittels Big Data- Verfahren übergeordnete Steuerungsalgorithmen abzuleiten, um daraus mittels KI-Elementen Wartungseinsätze intelligent und dynamisch zu planen und sie ressourcenschonender auszuführen. Auf dieser Grundlage soll die Anlagenverfügbarkeit als Ganzes bei gleichzeitig geringeren Betriebskosten gesteigert werden. | Dipl. Ing. FH Holger Burkhardt Tel.: +49 9185 9401-720 h.burkhardt@burkhardt-gmbh.de Burkhardt GmbH (Mühlhausen) Kreutweg 2 92360 Mühlhausen | ||
| 01.01.2020 | 30.06.2023 | 2219NR292 | Verbundvorhaben: Evaluierung von Schnellmesstechnik zur Brennstoffanalytik in Holz-(Heiz-)Kraftwerken; Teilvorhaben 3: Entwicklung von Schnellmesstechnik für große Feuerungsanlagen auf Basis der Röntgenfluoreszenzanalyse sowie an das Mess-Prinzip angepasster Probenaufbereitung - Akronym: EBA-Holz | Im Zentrum des Vorhabens "EBA-Holz" stehen die Weiterentwicklung bereits auf dem Markt befindlicher, einfacher und zum Teil mobiler Schnellmesstechnik sowie die Neuentwicklung leistungsfähigerer und in den Prozessablauf als Steuerungskomponente integrierbarer Schnellmessverfahren zur Brennstoffanalytik in Holzheiz-(Kraft-)Werken. Bestreben der Arbeiten ist die Bereitstellung von kommerziell verfügbaren Messtechnologien zur Optimierung des Betriebs von mittleren und großen Holzfeuerungsanlagen mit dem Ziel, sowohl Treibhausgase (THG) als auch weitere Luftschadstoffemissionen zu reduzieren. Gleichzeitig haben eine über die Brennstoffqualität erfolgende Prozesssteuerung oder der Einsatz einer definierten, hohen Brennstoffqualität das Potenzial, mechanische Störungen und Probleme im Betriebsablauf von Heiz-(Kraft-)werken signifikant zu minimieren, sowie die Effizienz der Verbrennung zu verbessern und damit die THG-Emissionen zu reduzieren. Mit der Evaluierung und Optimierung bereits vorhandener Technologien werden vor allem Optionen für die Anwendung in mittleren Feuerungsanlagen bis ca. 10 MW Feuerungswärmeleistung (FWL) und für den Einsatz bei Brennstofflieferanten (z. B. Biomassehöfe) bereitgestellt werden. Mit der Neuentwicklung einer in den Prozessablauf von Heiz-(Kraft-)Werken integrierter Technologie, welche wesentlich mehr Brennstoffparameter bestimmen kann als alle derzeit auf dem Markt befindlichen Systeme, soll eine Option bereit gestellt werden, welche es vor allem großen Feuerungsanlagen ab ca. 10 MW FWL ermöglicht, auf die sich ändernden gesetzlichen Rahmenbedingungen zu reagieren und ihre THG und Luftschadstoffemissionen dadurch signifikant zu reduzieren. | Dipl.-Ing. Stefan Brauer Tel.: +49 6171 91293-0 engineering@apc-analytics.com APC Analytics GmbH Daimlerstr. 17 61449 Steinbach (Taunus) | ||
| 01.01.2020 | 30.06.2023 | 2219NR294 | Verbundvorhaben: Evaluierung von Schnellmesstechnik zur Brennstoffanalytik in Holz-(Heiz-)Kraftwerken; Teilvorhaben 2: Probenbereitstellung, Analyseverfahren und Normenkonformität - Akronym: EBA-Holz | Im Zentrum des Vorhabens "EBA-Holz" stehen die Weiterentwicklung bereits auf dem Markt befindlicher, einfacher und zum Teil mobiler Schnellmesstechnik sowie die Neuentwicklung leistungsfähigerer und in den Prozessablauf als Steuerungskomponente integrierbarer Schnellmessverfahren zur Brennstoffanalytik in Holzheiz-(Kraft-)Werken. Bestreben der Arbeiten ist die Bereitstellung von kommerziell verfügbaren Messtechnologien zur Optimierung des Betriebs von mittleren und großen Holzfeuerungsanlagen mit dem Ziel, sowohl Treibhausgase (THG) als auch weitere Luftschadstoffemissionen zu reduzieren. Gleichzeitig haben eine über die Brennstoffqualität erfolgende Prozesssteuerung oder der Einsatz einer definierten, hohen Brennstoffqualität das Potenzial, mechanische Störungen und Probleme im Betriebsablauf von Heiz-(Kraft-)werken signifikant zu minimieren, sowie die Effizienz der Verbrennung zu verbessern und damit die THG-Emissionen zu reduzieren. Mit der Evaluierung und Optimierung bereits vorhandener Technologien werden vor allem Optionen für die Anwendung in mittleren Feuerungsanlagen bis ca. 10 MW Feuerungswärmeleistung (FWL) und für den Einsatz bei Brennstofflieferanten (z. B. Biomassehöfe) bereitgestellt werden. Mit der Neuentwicklung einer in den Prozessablauf von Heiz-(Kraft-)Werken integrierter Technologie, welche wesentlich mehr Brennstoffparameter bestimmen kann als alle derzeit auf dem Markt befindlichen Systeme, soll eine Option bereit gestellt werden, welche es vor allem großen Feuerungsanlagen ab ca. 10 MW FWL ermöglicht, auf die sich ändernden gesetzlichen Rahmenbedingungen zu reagieren und ihre THG und Luftschadstoffemissionen dadurch signifikant zu reduzieren. | Dr. Daniel Kuptz Tel.: +49 9421 300-118 daniel.kuptz@tfz.bayern.de Technologie- und Förderzentrum im Kompetenzzentrum für Nachwachsende Rohstoffe Schulgasse 18A 94315 Straubing | ||
| 01.02.2020 | 31.01.2023 | 2219NR296 | Kombi Power System mit Gegenstromvergasung - Verbesserung der Anlagenrobustheit und Weiterentwicklung der Anlagenkonzepte - Akronym: Kleinvergaser | 1. Marktdurchbruch über die Erreichung von wirtschaftlichen Projekten abseits von Nischen - durch den Einsatz günstigerer Brennstoffsortimente - durch die Erreichung höherer Vollaststundenzahlen - durch die Verringerung des Betreuungsaufwandes seitens des Betreibers - durch die Erweiterung der Nutzungsmöglichkeiten für das anfallende Pyrolyseöl 2. Ausbau und Festigung des bereits gewonnenen Know-hows 3. Etablierung der Technologie "KWK mit Gegenstromvergasung" 4. Erhaltung bestehender und Schaffung weiterer Arbeitsplätze im Unternehmen | Alexander Schwarzberger Tel.: +49 9443 929-222 a.schwarzberger@regawatt.de ReGaWatt GmbH An den Sandwellen 114 93326 Abensberg | ||
| 01.06.2020 | 31.08.2023 | 2220HV002X | Längsverbindungen hölzerner Masten und Verdrängungspfähle - Akronym: Laengsverbindungen | Übergeordnetes Ziel dieses Vorhabens ist es, bisher ungenutztes Potential von regional vorhandenen dauerhaften Holzqualitäten nutzbar zu machen. Daher soll eine kraftschlüssige, dauerhafte und leicht handhabbare Längsverbindung für hölzerne Pfähle im Wasserbau entwickelt und konstruiert werden, die es ermöglicht, einzelne Pfahlabschnitte zu einem voll tragfähigen Pfahl beliebiger Länge zu fügen. Durch das Fügen einzelner Pfahlabschnitte - kann anfallendes Altholz (Wasserbauholz) einer neuen Verwendung zugeführt werden, indem noch intakte Pfahlabschnitte aufbereitet und zu neuen Pfählen ausreichender Länge gefügt werden können. - müssen geschädigte Pfähle nicht vollständig, sondern nur in Teilbereichen erneuert werden, so dass intakte Bereiche verbleiben und weiter genutzt werden. - kann der Einsatz heimischer Hölzer wieder konkurrenzfähig werden, da dauerhafte Kernholzabschnitte zu Holzpfählen mit hohen und nahezu konstanten Dauerhaftigkeiten und Tragfähigkeiten über eine theoretisch beliebige Länge gefügt werden können. In dem Vorhaben werden geeignete Längsverbindungen in umfangreichen klimatischen, statischen und dynamischen Versuchsreihen validiert und evaluiert. Unter realistischen Arbeitsbedingungen ausgeführte Vor-Ort-Versuche sollen die praxistaugliche Eignung unter diversen realen Randbedingungen nachweisen. Begleitend erfolgen die Implementierung eines Belastungsmodells sowie eines Finite-Elemente-Modells zur Bemessung sowie die Entwicklung von Praxisempfehlungen für potentielle Nutzer. Für den Einsatz von Altholz ist zudem die Entwicklung eines Verfahrens zur Selektierung von rückgebautem Wasserbauholz im Hinblick auf die Wiederverwendbarkeit vorgesehen. Ein besonderer Fokus muss dabei auf die Rammbarkeit der gefügten Pfähle gelegt werden, da Pfähle im Wasserbau als sogenannte Verdrängungspfähle üblicherweise durch Schlag- oder Vibrationsrammungen installiert werden. | Prof. Dr.-Ing. Nabil A. Fouad Tel.: +49 511 762-2403 fouad@ifbp.uni-hannover.de Leibniz Universität Hannover - Fakultät für Bauingenieurwesen und Geodäsie - Institut für Bauphysik Appelstr. 9a 30167 Hannover | ||
| 01.11.2020 | 31.12.2023 | 2220HV024X | Nachwuchsgruppe: Holzbasierte Hochleistungsmaterialien für den 3D-Druck und die thermoplastische Fertigung (HolzMat3D) - Akronym: HolzMat3D | Die 3D-Fertigung (3D-Druck und Spritzguss) ermöglicht die präzise Herstellung individuell angepasster Produkte und bietet ein großes Zukunftspotential. Zur Herstellung dieser Produkte werden gegenwärtig zumeist nicht biologisch abbaubare Kunststoffe aus Erdöl verwendet. Diese Kunststoffe tragen allerdings maßgeblich zur langanhaltenden Verschmutzung unserer Umwelt bei. Daher ist es notwendig, geeignete Materialien auf Grundlage nachwachsender Rohstoffe zu entwickeln. Die Integration von Holzcellulose (Cellulosefasern, CF und Cellulose-Nanofibrillen, CNF) in die 3D-Fertigung ist ein vielversprechender Ansatz um neuartige Materialien aus nachwachsenden Rohstoffen herzustellen. Ein Ansatz des Projekts ist der Gel-3D-Druck. Hierfür werden anorganische Nanopartikel an ihrer Oberfläche modifiziert und durch eine Polymerisationsreaktion mit mehreren CNF verbunden. Durch diese Quervernetzung zwischen den einzelnen CNF wird ein starkes und widerstandsfähiges Netzwerk gebildet, das mittels Gel-3D-Druck verarbeitet werden kann. Ein weiterer Ansatz ist die Herstellung von Bionanokompositen aus CF oder CNF und einer Kunststoffmatrix. Diese biologisch basierten Komposite werden auf der einen Seite ein niedriges Gewicht aufweisen, auf der anderen Seite jedoch herausragende mechanischen Eigenschaften besitzen. Um das Haftungsvermögen zwischen CF bzw. CNF und einer Kunststoffmatrix zu gewährleisten muss jedoch die hohe Hydrophilie von Cellulose überwunden werden. Ziel des Forschungsprojektes ist demnach die Entwicklung einer universellen Grundsubstanz aus CF bzw. CNF, deren Oberfläche durch eine kontrollierte radikalische Polymerisation chemisch modifiziert wird um eine Kompatibilität zu verschiedenen Kunststoffmatrices zu bieten. Diese Hybridmaterialien werden anschließend compoundiert und durch SLS-, bzw. FDM-3D-Druck und Spritzguss konsolidiert. | Dr. Julien Navarro Tel.: +49 40 73962-612 julien.navarro@uni-hamburg.de Universität Hamburg - Fakultät für Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften - Fachbereich Biologie - Institut für Holzwissenschaften - Holzphysik Leuschnerstr. 91 c 21031 Hamburg | ||
| 15.04.2021 | 14.04.2024 | 2220HV027A | Verbundvorhaben: Hybridized Engineered Wood - Entwicklung eines hybridisierten Holzwerkstoffs für Strukturbauteile durch Umformung eines strandbasierten Verbundhalbzeugs; Teilvorhaben 1: Pro-jektorganisation sowie Konzeption, Charakterisierung und Simulation des HyEnd-Woods - Akronym: HyEnd-Wood | Zielsetzung des Projekts ist die Erzeugung einer technisch hochwertigen holzstrand-basierten Werkstofflösung für den Einsatz in Fahrzeugstrukturanwendungen sowie potentiell auch für weitere Branchen und Anwendungsfelder. Die Werkstofflösung soll bei gleicher oder höherer Funktionalität gewichtsneutral zur Referenzstruktur sein. Dabei soll zudem auf eine effiziente und umweltschonende Ressourcennutzung beispielsweise durch die Verwendung von Holz-Strands aus zum Teil Resteholz und Alt-holz geachtet werden. Somit soll eine nachhaltige Produktion von Industriegütern so-wie die Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit der heimischen (Forst-)Wirtschaft erreicht werden. Als Vorgehensweise ist geplant, die beiden aus der Faser-Verbund-Herstellung be-kannten zweistufigen Prozesse "Sheet Molding Compound" (SMC) und "Bulk Molding Compound" (BMC) auf den Werkstoff Holz zu übertragen. Zusätzlich soll eine Hybridisierung mit technischen Werkstoffen, wie Stahl oder Aluminium, erfolgen, um beispielsweise lokale Verstärkung oder Anbindungspunkte zu integrieren. Letzteres ist besonders interessant für die Automobilindustrie, damit das hybridisierte Holz-Bauteil mit etablierten Fügeprozessen in die umgebende Struktur eingebunden werden kann. Folgendes methodisches Vorgehen ist geplant: • Konzeptionierung von Baugruppen auf Basis der branchenspezifischen Anforderungen • Herstellung, Modifizierung und Charakterisierung des Hybriden Materialsystems • Simulation des Hybriden Materialsystems • Entwicklung und Prüfung generischer (branchenunabhängiger) Teilstrukturen • Untersuchungen zur Fertigung und zum Fügen • Optimierung branchenspezifischer Baugruppen auf Basis des im Projekt erarbeiteten Wissens • Entwicklung eines Technologiedemonstrators • Aufbereitung und Bewertung der Ergebnisse aus wissenschaftlicher Sicht • Aufbereitung und Bewertung der Ergebnisse für die industrielle Anwendung | Giovanni Piazza Tel.: +49 711 6862-8154 giovanni.piazza@dlr.de Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. - Institut für Fahrzeugkonzepte Pfaffenwaldring 38-40 70569 Stuttgart | ||
| 15.04.2021 | 14.04.2024 | 2220HV027B | Verbundvorhaben: Hybridized Engineered Wood - Entwicklung eines hybridisierten Holzwerkstoffs für Strukturbauteile durch Umformung eines strandbasierten Verbundhalbzeugs; Teilvorhaben 2: Herstellung, Modifizierung und Technologiebewertung des HyEnd-Woods - Akronym: HyEnd-Wood | Zielsetzung des Projekts ist die Erzeugung einer technisch hochwertigen holzstrand-basierten Werkstofflösung für den Einsatz in Fahrzeugstrukturanwendungen sowie potentiell auch für weitere Branchen und Anwendungsfelder. Die Werkstofflösung soll bei gleicher oder höherer Funktionalität gewichtsneutral zur Referenzstruktur sein. Dabei soll zudem auf eine effiziente und umweltschonende Ressourcennutzung beispielsweise durch die Verwendung von Holz-Strands aus zum Teil Resteholz und Altholz geachtet werden. Somit soll eine nachhaltige Produktion von Industriegütern sowie die Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit der heimischen (Forst-)Wirtschaft erreicht werden. Als Vorgehensweise ist geplant, die beiden aus der Faser-Verbund-Herstellung bekannten zweistufigen Prozesse "Sheet Molding Compound" (SMC) und "Bulk Molding Compound" (BMC) auf den Werkstoff Holz zu übertragen. Zusätzlich soll eine Hybridisierung mit technischen Werkstoffen, wie Stahl oder Aluminium, erfolgen, um beispielsweise lokale Verstärkung oder Anbindungspunkte zu integrieren. Letzteres ist besonders interessant für die Automobilindustrie, damit das hybridisierte Holz-Bauteil mit etablierten Fügeprozessen in die umgebende Struktur eingebunden werden kann. Folgendes methodisches Vorgehen ist geplant: • Konzeptionierung von Baugruppen auf Basis der branchenspezifischen Anfor-derungen • Herstellung, Modifizierung und Charakterisierung des Hybriden Materialsystems • Simulation des Hybriden Materialsystems • Entwicklung und Prüfung generischer (branchenunabhängiger) Teilstrukturen • Untersuchungen zur Fertigung und zum Fügen • Optimierung branchenspezifischer Baugruppen auf Basis des im Projekt erarbeiteten Wissens • Entwicklung eines Technologiedemonstrators • Aufbereitung und Bewertung der Ergebnisse aus wissenschaftlicher Sicht • Aufbereitung und Bewertung der Ergebnisse für die industrielle Anwendung | Dr. Dirk Berthold Tel.: +49 531 2155-452 dirk.berthold@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Bienroder Weg 54 E 38108 Braunschweig | ||
| 15.04.2021 | 14.04.2024 | 2220HV027C | Verbundvorhaben: Hybridized Engineered Wood - Entwicklung eines hybridisierten Holzwerkstoffs für Strukturbauteile durch Umformung eines strandbasierten Verbundhalbzeugs; Teilvorhaben 3: Modifizierung, Charakterisierung und Fertigungsuntersuchungen des HyEnd-Woods - Akronym: HyEnd-Wood | Zielsetzung des Projekts ist die Erzeugung einer technisch hochwertigen holzstrandbasierten Werkstofflösung für den Einsatz in Fahrzeugstrukturanwendungen sowie potentiell auch für weitere Branchen und Anwendungsfelder. Die Werkstofflösung soll bei gleicher oder höherer Funktionalität gewichtsneutral zur Referenzstruktur sein. Dabei soll zudem auf eine effiziente und umweltschonende Ressourcennutzung beispielsweise durch die Verwendung von Holz-Strands aus zum Teil Resteholz und Altholz geachtet werden. Somit soll eine nachhaltige Produktion von Industriegütern sowie die Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit der heimischen (Forst-)Wirtschaft erreicht werden. Als Vorgehensweise ist geplant, die beiden aus der Faser-Verbund-Herstellung bekannten zweistufigen Prozesse "Sheet Molding Compound" (SMC) und "Bulk Molding Compound" (BMC) auf den Werkstoff Holz zu übertragen. Zusätzlich soll eine Hybridisierung mit technischen Werkstoffen, wie Stahl oder Aluminium, erfolgen, um beispielsweise lokale Verstärkung oder Anbindungspunkte zu integrieren. Letzteres ist besonders interessant für die Automobilindustrie, damit das hybridisierte Holz-Bauteil mit etablierten Fügeprozessen in die umgebende Struktur eingebunden werden kann. Folgendes methodisches Vorgehen ist geplant: • Konzeptionierung von Baugruppen auf Basis der branchenspezifischen Anforderungen • Herstellung, Modifizierung und Charakterisierung des Hybriden Materialsystems • Simulation des Hybriden Materialsystems • Entwicklung und Prüfung generischer (branchenunabhängiger) Teilstrukturen • Untersuchungen zur Fertigung und zum Fügen • Optimierung branchenspezifischer Baugruppen auf Basis des im Projekt erarbeiteten Wissens • Entwicklung eines Technologiedemonstrators • Aufbereitung und Bewertung der Ergebnisse aus wissenschaftlicher Sicht • Aufbereitung und Bewertung der Ergebnisse für die industrielle Anwendung | Prof. Dr.-Ing. Stefan Böhm Tel.: +49 561 804-3141 s.boehm@uni-kassel.de Universität Kassel - Fachbereich 15 Maschinenbau - Institut für Produktionstechnik und Logistik (IPL) - FG Trennende und Fügende Fertigungsverfahren Kurt-Wolters-Str. 3 34125 Kassel | ||
| 15.04.2021 | 14.04.2024 | 2220HV027D | Verbundvorhaben: Hybridized Engineered Wood - Entwicklung eines hybridisierten Holzwerkstoffs für Strukturbauteile durch Umformung eines strandbasierten Verbundhalbzeugs; Teilvorhaben 4: Fertigungstechnische Aspekte des HyEnd-Woods - Akronym: HyEnd-Wood | Zielsetzung des Projekts ist die Erzeugung einer technisch hochwertigen holzstrand-basierten Werkstofflösung für den Einsatz in Fahrzeugstrukturanwendungen sowie potentiell auch für weitere Branchen und Anwendungsfelder. Die Werkstofflösung soll bei gleicher oder höherer Funktionalität gewichtsneutral zur Referenzstruktur sein. Dabei soll zudem auf eine effiziente und umweltschonende Ressourcennutzung bei-spielsweise durch die Verwendung von Holz-Strands aus zum Teil Resteholz und Altholz geachtet werden. Somit soll eine nachhaltige Produktion von Industriegütern sowie die Verbesserung der Wettbewerbsfähigkeit der heimischen (Forst-)Wirtschaft erreicht werden. Als Vorgehensweise ist geplant, die beiden aus der Faser-Verbund-Herstellung be-kannten zweistufigen Prozesse "Sheet Molding Compound" (SMC) und "Bulk Mol-ding Compound" (BMC) auf den Werkstoff Holz zu übertragen. Zusätzlich soll eine Hybridisierung mit technischen Werkstoffen, wie Stahl oder Alu-minium, erfolgen, um beispielsweise lokale Verstärkung oder Anbindungspunkte zu integrieren. Letzteres ist besonders interessant für die Automobilindustrie, damit das hybridisierte Holz-Bauteil mit etablierten Fügeprozessen in die umgebende Struktur eingebunden werden kann. Folgendes methodisches Vorgehen ist geplant: • Konzeptionierung von Baugruppen auf Basis der branchenspezifischen An-forderungen • Herstellung, Modifizierung und Charakterisierung des Hybriden Materialsys-tems • Simulation des Hybriden Materialsystems • Entwicklung und Prüfung generischer (branchenunabhängiger) Teilstrukturen • Untersuchungen zur Fertigung und zum Fügen • Optimierung branchenspezifischer Baugruppen auf Basis des im Projekt er-arbeiteten Wissens • Entwicklung eines Technologiedemonstrators • Aufbereitung und Bewertung der Ergebnisse aus wissenschaftlicher Sicht • Aufbereitung und Bewertung der Ergebnisse für die industrielle Anwendung | Dipl.-Ing. Robert Walther Tel.: +49 35208 83-317 robert.walther@mitras-composites.de MITRAS Composites Systems GmbH Bahnhofstr. 32 01471 Radeburg | ||
| 01.06.2020 | 31.05.2023 | 2220HV031X | Erweiterung der Rohstoffbasis und Steigerung der Rohstoff- und Energieeffizienz bei der Herstellung von holzfaserbasierten Produkten durch Faserfraktionierung - Akronym: Faserkreis | Das Gesamtziel des geplanten Vorhabens ist die Steigerung der Material- und Energieeffizienz in der Herstellung von holzfaserbasierten Werkstoffen. Das Vorhaben widmet sich einer gesamtheitlichen Betrachtung und Bewertung der Herstellung, Verarbeitung und Wiedergewinnung von Holzfa-sern. In diesem Zusammenhang sollen bereits genutzte und potentiell nutzbare Rohstoffsortimente für die Herstellung holzfaserbasierter Produkte in den Bereichen Möbel-, Holz-, Leichtbau und Pflanzenzucht untersucht werden. Ausgangspunkt für die Entwicklung material- und energieeffizienter Prozesstechnik für die Herstellung holzfaserbasierter Werkstoffe ist die Erweiterung der Rohstoffbasis und die Optimierung der Faseranwendung. Dazu gehören die rohstoffbezogene Optimierung der Aufschlussparameter in der Fasererzeugung sowie die Charakterisierung der Fasereigen-schaften. Die entscheidenden Energie- und Rohstoffeinsparungspotenziale werden durch das Konzept einer produkt- und prozessspezifischen Faserfraktionierung erzielt, die erstmalig eine gezielte Verwendung der Fasern für die einzelnen Anwendungsgebiete ermöglicht. Die Steigerung der Leistungsfähigkeit der aus den fraktionierten Fasersortimenten hergestellten Werkstoffe wird untersucht. Schließlich wird die gesamtheitliche Betrachtung der Holzfaserverwendung durch die Überprüfung der Wiedergewinnung und Wiederverwendung von Fasern abgeschlossen. Die Potenziale zur Entwicklung neuer holzfaserbasierter Werkstoffe werden aufgezeigt. | Prof. Dr. Andreas Michanickl Tel.: +49 8031 805-2366 andreas.michanickl@th-rosenheim.de Technische Hochschule Rosenheim - Zentrum für Forschung, Entwicklung und Transfer (ZFET) Hochschulstr. 1 83024 Rosenheim | ||
| 01.04.2020 | 31.03.2023 | 2220HV034A | Verbundvorhaben: 3D-Druck von Möbeln aus Restholz. Nutzung spanförmiger Reststoffe aus der Holzindustrie für das Liquid Deposition Modeling; Teilvorhaben 1: Materialentwicklung und Upscaling - Akronym: addwood | Das Forschungsvorhaben "addwood" hat den 3D-Druck mit holzbasierten Werkstoffen zum Thema. Ziel ist es, den nachwachsenden Rohstoff Holz mithilfe eines additiven Fertigungsprozesses zu verarbeiten. Vorteilhaft ist, dass dieser eine höhere Materialeffizienz aufweist als traditionelle subtraktive Verfahren. Auf Basis bisher stofflich nur bedingt genutzter spanförmiger Holzreste aus der holzverarbeitenden Industrie soll ein neuer, additiv verarbeitbarer Holzwerkstoff weiterentwickelt werden. Bisher hat sich das Liquid Deposition Modeling in Laborversuchen bewährt. Holzspäne werden mit Bindemitteln vermengt. Die entstehende pastöse Masse lässt sich anschließend extrudieren. Es ist geplant, dieses Verfahren in den Pilotmaßstab zu überführen. Prototypen von Möbeln sind additiv zu fertigen und auf ihre Marktfähigkeit hin zu bewerten. | Dr.-Ing. Michael Rosenthal Tel.: +49 351 463-31360 michael.rosenthal@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät für Umweltwissenschaften - Institut für Forstnutzung und Forsttechnik - Professur für Forstnutzung Pienner Str. 19 01737 Tharandt | ||
| 01.04.2020 | 31.03.2023 | 2220HV034B | Verbundvorhaben: 3D-Druck von Möbeln aus Restholz. Nutzung spanförmiger Reststoffe aus der Holzindustrie für das Liquid Deposition Modeling; Teilvorhaben 2: Upscaling, Materialästhetik, Nachbearbeitung, Gestaltung und Herstellung von Prototypen - Akronym: addwood | Das Forschungsvorhaben "addwood" hat den 3D-Druck mit holzbasierten Werkstoffen zum Thema. Ziel ist es, den nachwachsenden Rohstoff Holz mithilfe eines additiven Fertigungsprozesses zu verarbeiten. Vorteilhaft ist, dass dieser eine höhere Materialeffizienz aufweist als traditionelle subtraktive Verfahren. Auf Basis bisher stofflich nur bedingt genutzter spanförmiger Holzreste aus der holzverarbeitenden Industrie soll ein neuer, additiv verarbeitbarer Holzwerkstoff weiterentwickelt werden. Bisher hat sich das Liquid Deposition Modeling in Laborversuchen bewährt. Holzspäne werden mit Bindemitteln vermengt. Die entstehende pastöse Masse lässt sich anschließend extrudieren. Es ist geplant, dieses Verfahren in den Pilotmaßstab zu überführen. Prototypen von Möbeln sind additiv zu fertigen und auf ihre Marktfähigkeit hin zu bewerten. | Prof. Jacob Strobel Tel.: +49 375 536-1875 jacob.strobel@fh-zwickau.de Westsächsische Hochschule Zwickau Kornmarkt 1 08056 Zwickau | ||
| 01.02.2020 | 31.01.2022 | 2220HV038A | Verbundvorhaben: Konstruktiver Leichtbau von Hartholz-Verbundelementen zur industriellen Fertigung nachhaltiger Funktionsmöbel; Teilvorhaben 1: Musterbau - Akronym: CabinWoods-Musterbau | Zielsetzung des Vorhabens ist es, Funktionsmöbel aus Hartholz-Verbundelementen einheimischer Produktion so leicht und sicher zu bauen, dass sie sich auf internationalen Premiummärkten wie der Kabinenmöblierung von Kreuzfahrtschiffen gegenüber bisher üblichen Metallkonstruktionen durchsetzen können. Im hier beantragten Forschungsvorhaben sollen somit erstmalig Massivholz-Leichtbaulösungen für Funktionsmöbel beispielhaft entwickelt werden. Im Rahmen des funktionalen Leichtbaus soll dabei konzeptionell ein für die Möbelindustrie neuer Weg beschritten werden, indem Funktionsmöbel als 3D-Modell in einer Softwareumgebung angelegt werden, die die Simulation der hauptsächlichen Nutzungen wie Sitzen, Umklappen, Schlafen ermöglichen. Auf diese Weise können die jeweils maximal aufzunehmenden Lasten insgesamt sowie einzeln für jedes Bauteil der Unterkonstruktionen bestimmt werden. Bauteile werden so iterativ lastgemäß neu ausgelegt und optimiert. Querschnitte und Massen werden dort reduziert, wo sie bislang für eine bestimmungsgemäße Lastaufnahme überdimensioniert waren. Weiterhin können ganz neue Bauteilauslegungen im Modell getestet und optimiert werden. Mit diesen in der Simulation gefunden und optimierten Bauteilauslegungen werden im weiteren Projektverlauf Prototypen gebaut und diese Funktions- und Anwendertests unterzogen. Insgesamt kann davon ausgegangen werden, dass mit diesem innovativen Forschungsansatz das Gesamtgewicht um ca. 40 % reduziert werden kann. Franz-Fertig hat sich in den letzten Jahren in Premium-Märkten wie der Kreuzfahrtindustrie als Markführer von Hartholz-Funktionsmöbeln etabliert. Die Forschungsergebnisse können somit nach weiteren Entwicklungen schnell marktwirksam eingesetzt werden. Dadurch kann diese Position gefestigt werden, Beispiele für weitere Anwendungen gegeben werden und der Absatz deutschen Buchenholzes in Premiummärkten der Möbelindustrie weiter erhöht werden. | Katja Schwander Tel.: +49 6281 401-171 kschwander@franz-fertig.de Franz Fertig, Sitz + Liegemöbel KG Franz-Fertig-Str. 24 74722 Buchen (Odenwald) | ||
| 01.02.2020 | 31.01.2022 | 2220HV038B | Verbundvorhaben: Konstruktiver Leichtbau von Hartholz-Verbundelementen zur industriellen Fertigung nachhaltiger Funktionsmöbel; Teilvorhaben 2: Strukturanalyse - Akronym: CabinWoods | Zielsetzung des Vorhabens ist es, Funktionsmöbel aus Hartholz-Verbundelementen einheimischer Produktion so leicht und sicher zu bauen, dass sie sich auf internationalen Premiummärkten wie der Kabinenmöblierung von Kreuzfahrtschiffen gegenüber bisher üblichen Metallkonstruktionen durchsetzen können. Im hier beantragten Forschungsvorhaben sollen somit erstmalig Massivholz-Leichtbaulösungen für Funktionsmöbel beispielhaft entwickelt werden. Im Rahmen des funktionalen Leichtbaus soll dabei konzeptionell ein für die Möbelindustrie neuer Weg beschritten werden, indem Funktionsmöbel als 3D-Modell in einer Softwareumgebung angelegt werden, die die Simulation der hauptsächlichen Nutzungen wie Sitzen, Umklappen, Schlafen ermöglichen. Auf diese Weise können die jeweils maximal aufzunehmenden Lasten insgesamt sowie einzeln für jedes Bauteil der Unterkonstruktionen bestimmt werden. Bauteile werden so iterativ lastgemäß neu ausgelegt und optimiert. Querschnitte und Massen werden dort reduziert, wo sie bislang für eine bestimmungsgemäße Lastaufnahme überdimensioniert waren. Weiterhin können ganz neue Bauteilauslegungen im Modell getestet und optimiert werden. Mit diesen in der Simulation gefunden und optimierten Bauteilauslegungen werden im weiteren Projektverlauf Prototypen gebaut und diese Funktions- und Anwendertests unterzogen. Insgesamt kann davon ausgegangen werden, dass mit diesem innovativen Forschungsansatz das Gesamtgewicht um ca. 40 % reduziert werden kann. Franz-Fertig hat sich in den letzten Jahren in Premium-Märkten wie der Kreuzfahrtindustrie als Markführer von Hartholz-Funktionsmöbeln etabliert. Die Forschungsergebnisse können somit nach weiteren Entwicklungen schnell marktwirksam eingesetzt werden. Dadurch kann diese Position gefestigt werden, Beispiele für weitere Anwendungen gegeben werden und der Absatz deutschen Buchenholzes in Premiummärkten der Möbelindustrie weiter erhöht werden. | Dipl.-Ing. Ronny Lang Tel.: +49 351 4662-365 ronny.lang@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | ||
| 01.06.2021 | 30.11.2023 | 2220HV043A | Verbundvorhaben: Recycling von Spanholzwerkstoffen; Teilvorhaben 1: Entwicklung einer Recyclingformulierung und Fertigung für Holzspan- und Holzfaserwerkstoffe - Akronym: ReSpan | Dieses Projekt hat als Ziel, ein Recyclingverfahren zu entwickeln, welches alle Bestandteile von Spanholzwerkstoffen einer Nachnutzung zuführt. Hierfür ist die schonende Auflösung der Werkstoffe von besonderer Bedeutung. Um dies zu erreichen, wird die chemische Struktur des duromeren Kunststoffs gezielt mit einem geeignetem Recyclingagenz aufgebrochen, welches die Auflösung des Werkstoffverbundes bewirkt. Ziel ist, dass die entstehende Recyclingpulpe erneut reaktiv gegenüber einer thermischen Vernetzung ist. Hierfür soll eine Recyclingformulierung entwickelt werden, welche das in den Werkstoffen enthaltene Duromer in oligomere Teile spaltet, welche näherungsweise einem Harz vor der Aushärtung entsprechen. Das überschüssige Recyclingagenz soll wieder entfernt werden und die aus dem Zersetzungsprozess erhaltene Recyclingmasse, in einem weiteren Schritt zu neuen Holzspan- und Holzfaserwerkstoffen verpresst werden. Hierbei sollen idealerweise keine weiteren Bestandteile wie zum Beispiel neue Späne oder neues Harz zugegeben werden. | Dr. rer. nat. Sebastian Steffen Tel.: +49 3328 330-246 sebastian.steffen@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein - Fraunhofer-Einrichtung für Polymermaterialien und Composite (PYCO) des Fraunhofer IAP Kantstr. 55 14513 Teltow | ||
| 01.06.2021 | 30.11.2023 | 2220HV043B | Verbundvorhaben: Recycling von Spanholzwerkstoffen; Teilvorhaben 2: Trennung von Mehrstoffsystemen und Entwicklung eines Recyclingverfahrens für Holzspan- und Holzfaserstoffe - Akronym: ReSpan | Dieses Projekt hat als Ziel, ein Recyclingverfahren zu entwickeln, welches nicht nur Teile, sondern alle Bestandteile der Werkstoffe einer Nachnutzung zuführt. Hierfür ist die schonende Auflösung der Werkstoffe ohne Schädigung der Holzfasern von besonderer Bedeutung. Um dies zu erreichen, wird die chemische Struktur des duromeren Kunstoffs gezielt mit einem geeignetem Recyclingagenz aufgebrochen, welches die Auflösung des Werkstoffverbundes bewirkt. Ziel ist, dass die entstehende Recyclingpulpe erneut reaktiv gegenüber einer thermischen Vernetzung ist. Hierfür soll eine Recyclingformulierung entwickelt werde, welche das in den Werkstoffen enthaltene Duromer nicht vollständig abbaut, sondern dieses in oligomere Teile spaltet, welche näherungsweise einem Harz vor der Aushärtung entsprechen. Das überschüssige Recyclingagenz soll anschließend wieder entfernt werden und die aus dem Zersetzungsprozess erhaltene Recyclingmasse, bestehend aus der Holzkomponente und dem abgebauten Harz anschließend in einem weiteren Schritt zu neuen Holzspan- und Holzfaserwerkstoffen verpresst werden. Hierbei sollen idealerweise keine weiteren Bestandteile wie zum Beispiel neue Späne oder neues Harz zugegeben werden, so dass eine vollständige Wiederverwendung möglich wird. | Prof. Dr.-Ing. Alexander Pfriem Tel.: +49 3334 657-377 alexander.pfriem@hnee.de Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde Schicklerstr. 5 16225 Eberswalde | ||
| 01.06.2021 | 30.11.2023 | 2220HV043C | Verbundvorhaben: Recycling von Spanholzwerkstoffen; Teilvorhaben 3: Herstellung von Demonstratoren aus recycelten Holzspan- und Holzfaserwerkstoffen für modulare Designanwendungen - Akronym: ReSpan | Dieses Projekt hat als Ziel, ein Recyclingverfahren zu entwickeln, welches nicht nur Teile, sondern alle Bestandteile der Werkstoffe einer Nachnutzung zuführt. Hierfür ist die schonende Auflösung der Werkstoffe ohne Schädigung der Holzfasern von besonderer Bedeutung. Um dies zu erreichen, wird die chemische Struktur des duromeren Kunstoffs gezielt mit einem geeignetem Recyclingagenz aufgebrochen, welches die Auflösung des Werkstoffverbundes bewirkt. Ziel ist, dass die entstehende Recyclingpulpe erneut reaktiv gegenüber einer thermischen Vernetzung ist. Hierfür soll eine Recyclingformulierung entwickelt werde, welche das in den Werkstoffen enthaltene Duromer nicht vollständig abbaut, sondern dieses in oligomere Teile spaltet, welche näherungsweise einem Harz vor der Aushärtung entsprechen. Das überschüssige Recyclingagenz soll anschließend wieder entfernt werden und die aus dem Zersetzungsprozess erhaltene Recyclingmasse, bestehend aus der Holzkomponente und dem abgebauten Harz anschließend in einem weiteren Schritt zu neuen Holzspan- und Holzfaserwerkstoffen verpresst werden. Hierbei sollen idealerweise keine weiteren Bestandteile wie zum Beispiel neue Späne oder neues Harz zugegeben werden, so dass eine vollständige Wiederverwendung möglich wird. | Dipl.Ing. Andreas Stadler Tel.: +49 30 7885841 stadler@system180.com System 180 GmbH Ernst-Augustin-Str. 3 12489 Berlin | ||
| 01.06.2021 | 31.12.2023 | 2220HV043D | Verbundvorhaben: Recycling von Spanholzwerkstoffen; Teilvorhaben 4: Konzeption eines Trennverfahrens von Sperrmüllholzabfällen für das Recycling von Spanholzwerkstoffen - Akronym: ReSpan | Konzeption eines Trennverfahrens von Sperrmüllholzabfällen für das Recycling von Spanholzwerkstoffen | Jörg Große-Wortmann Tel.: +49 571 3881017 jgw@prezero.com PreZero Holz GmbH Hafen Berenbusch 4 31675 Bückeburg | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220HV044A | Verbundvorhaben: Wiederverwendungs- und -verwertungsindex für Altholzmaterialien zur werterhaltenden Nachnutzung; Teilvorhaben 1: Entwicklung Verwendungs- und Verwertungsindex, Scannertest und RPC- Entwicklung - Akronym: WIn-Altholz | Die Ziele dieses Projekts lassen sich in drei wesentliche Bereiche teilen. Der erste Bereich zielt auf die Erhöhung des Nachnutzungsanteils von Althölzern. Dazu soll ein Index etabliert werden, der Altholz unter Berücksichtigung von Kontaminationen und Abmessung des Holzes im Hinblick auf eine spätere Nachnutzung erfasst, und dies möglichen Nachnutzungsszenarien zuordnet. Dadurch soll die bisherige Kategorisierung verfeinert und damit bessere Möglichkeiten zur Nachnutzung gegeben werden. Ein Baustein, um eine bessere Erfassung zu ermöglichen, ist die im zweiten Bereich des Projekts erfolgende Entwicklung eines Handscanners mit mehreren Sensoren, der es dem Nutzenden erlaubt, präziser als bisher Altholz über ein Ampelsystem zu kategorisieren. Der Handscanner kommt damit nicht nur der Zuordnung von Altholz auf den Wertstoffhöfen zu Gute sondern auch weiterverwertenden Betrieben, die ein sicheres Produkt anbieten wollen. Durch das Zusammenspiel von Index und Scanner wird der Anteil des der Wiederverwendung- und -verwertung zugeführten Holzes wesentlich erhöht. Holz, das aufgrund seiner Kontamination derzeit aus dem stofflichen Kreislauf ausgeschleust würde, soll im dritten Teilbereich des Projekts in Form eines Verbundstoffs der Weiterverwendung zugeführt werden. Dazu soll eine Matrix entwickelt werden, die eine stoffliche Nachnutzung eines großen Teils der Späne erlaubt, die bisher nur der thermischen Verwertung zugeführt werden konnten. Daraus werden Reclaimed-Wood Plastic Composites (RPC) hergestellt, wobei die Matrix gegen mechanische Belastungen und gegenüber Umwelteinflüssen stabil sein soll. | Prof. Dr.-Ing. Alexander Pfriem Tel.: +49 3334 657-377 alexander.pfriem@hnee.de Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich Holzingenieurwesen - Chemie und Physik des Holzes sowie chemische Verfahrenstechnik Schicklerstr. 5 16225 Eberswalde | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220HV044B | Verbundvorhaben: Wiederverwendungs- und -verwertungsindex für Altholzmaterialien zur werterhaltenden Nachnutzung; Teilvorhaben 2: Verwertung kontaminierter Holzspäne in duromergebundenen Werkstoffen - Akronym: Win-Altholz | Die Ziele dieses Projekts lassen sich in drei Bereiche teilen. Der erste Bereich zielt auf die Erhöhung des Nachnutzungsanteils von Althölzern. Dazu soll ein Index etabliert werden, der Altholz unter Berücksichtigung von Kontaminationen und Abmessung des Holzes im Hinblick auf eine spätere Nachnutzung erfasst. Dadurch soll die bisherige Kategorisierung verfeinert und bessere Möglichkeiten zur Nachnutzung gegeben werden. Ein Baustein, um eine bessere Erfassung zu ermöglichen, ist die im Projekt erfolgende Entwicklung eines Handscanners mit mehreren Sensoren, der es dem Nutzenden erlaubt, präziser als bisher Altholz über ein Ampelsystem zu kategorisieren. Der Handscanner kommt damit der Zuordnung von Altholz auf den Wertstoffhöfen und weiterverwertenden Betrieben, die ein sicheres Produkt anbieten wollen, zu Gute. Durch Index und Scanner wird der Anteil des wiederverwendeten- und -verwerteten Holzes wesentlich erhöht. Holz, das aufgrund seiner Kontamination derzeit aus dem stofflichen Kreislauf ausgeschleust würde, soll im dritten Teil des Projekts in Form eines Verbundstoffs der Weiterverwendung zugeführt werden. Dazu soll eine Matrix entwickelt werden, die eine stoffliche Nachnutzung eines großen Teils der Späne erlaubt, die bisher nur der thermischen Verwertung zugeführt werden konnten. Daraus werden Reclaimed-Wood Plastic Composites (RPC) hergestellt, wobei die Matrix gegen mechanische Belastungen und gegenüber Umwelteinflüssen stabil sein soll. | Dr. Vivian Müller Tel.: +49 3375 2152 309 vivian.mueller@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) - Standort Wildau - Forschungsbereich Polymermaterialien und Composite PYCO Schmiedestr. 5 15745 Wildau | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220HV044C | Verbundvorhaben: Wiederverwendungs- und -verwertungsindex für Altholzmaterialien zur werterhaltenden Nachnutzung; Teilvorhaben 3: Entwicklung des Gehäuses, Prüfung der mechanischen Stabilität von RPC - Akronym: Win-Altholz | Die Ziele dieses Projekts lassen sich in drei wesentliche Bereiche teilen. Der erste Bereich zielt auf die Erhöhung des Nachnutzungsanteils von Althölzern. Dazu soll ein Index etabliert werden, der Altholz unter Berücksichtigung von Kontaminationen und Abmessung des Holzes im Hinblick auf eine spätere Nachnutzung erfasst, und dies möglichen Nachnutzungsszenarien zuordnet. Dadurch soll die bisherige Kategorisierung verfeinert und damit bessere Möglichkeiten zur Nachnutzung gegeben werden. Ein Baustein, um eine bessere Erfassung zu ermöglichen, ist die im zweiten Bereich des Projekts erfolgende Entwicklung eines Handscanners mit mehreren Sensoren, der es dem Nutzenden erlaubt, präziser als bisher Altholz über ein Ampelsystem zu kategorisieren. Der Handscanner kommt damit nicht nur der Zuordnung von Altholz auf den Wertstoffhöfen zu Gute sondern auch weiterverwertenden Betrieben, die ein sicheres Produkt anbieten wollen. Durch das Zusammenspiel von Index und Scanner wird der Anteil des der Wiederverwendung- und -verwertung zugeführten Holzes wesentlich erhöht. Holz, das aufgrund seiner Kontamination derzeit aus dem stofflichen Kreislauf ausgeschleust würde, soll im dritten Teilbereich des Projekts in Form eines Verbundstoffs der Weiterverwendung zugeführt werden. Dazu soll eine Matrix entwickelt werden, die eine stoffliche Nachnutzung eines großen Teils der Späne erlaubt, die bisher nur der thermischen Verwertung zugeführt werden konnten. Daraus werden Reclaimed-Wood Plastic Composites (RPC) hergestellt, wobei die Matrix gegen mechanische Belastungen und gegenüber Umwelteinflüssen stabil sein soll. | Prof. Dr. Christian Dreyer Tel.: +49 3375 508-858 christian.dreyer@th-wildau.de Technische Hochschule Wildau (FH) Hochschulring 1 15745 Wildau | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220HV044D | Verbundvorhaben: Wiederverwendungs- und -verwertungsindex für Altholzmaterialien zur werterhaltenden Nachnutzung; Teilvorhaben 4: Konzept und Entwicklung eines Handscanners, Evaluation und Ankopplung von ausgewählten Sensoren - Akronym: Win-Altholz | Die Ziele dieses Projekts lassen sich in drei wesentliche Bereiche teilen. Der erste Bereich zielt auf die Erhöhung des Nachnutzungsanteils von Althölzern. Dazu soll ein Index etabliert werden, der Altholz unter Berücksichtigung von Kontaminationen und Abmessung des Holzes im Hinblick auf eine spätere Nachnutzung erfasst, und dies möglichen Nachnutzungsszenarien zuordnet. Dadurch soll die bisherige Kategorisierung verfeinert und damit bessere Möglichkeiten zur Nachnutzung gegeben werden. Ein Baustein, um eine bessere Erfassung zu ermöglichen, ist die im zweiten Bereich des Projekts erfolgende Entwicklung eines Handscanners mit mehreren Sensoren, der es dem Nutzenden erlaubt, präziser als bisher Altholz über ein Ampelsystem zu kategorisieren. Der Handscanner kommt damit nicht nur der Zuordnung von Altholz auf den Wertstoffhöfen zu Gute sondern auch weiterverwertenden Betrieben, die ein sicheres Produkt anbieten wollen. Durch das Zusammenspiel von Index und Scanner wird der Anteil des der Wiederverwendung- und -verwertung zugeführten Holzes wesentlich erhöht. Holz, das aufgrund seiner Kontamination derzeit aus dem stofflichen Kreislauf ausgeschleust würde, soll im dritten Teilbereich des Projekts in Form eines Verbundstoffs der Weiterverwendung zugeführt werden. Dazu soll eine Matrix entwickelt werden, die eine stoffliche Nachnutzung eines großen Teils der Späne erlaubt, die bisher nur der thermischen Verwertung zugeführt werden konnten. Daraus werden Reclaimed-Wood Plastic Composites (RPC) hergestellt, wobei die Matrix gegen mechanische Belastungen und gegenüber Umwelteinflüssen stabil sein soll. | Dipl.-Ing. Andreas Foltinek Tel.: +49 6721 48035-31 andreas.foltinek@imacs-gmbh.de IMACS GmbH Meß- und Steuerungstechnik Alfred-Nobel-Str. 2 55411 Bingen am Rhein | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220HV044E | Verbundvorhaben: Wiederverwendungs- und -verwertungsindex für Altholzmaterialien zur werterhaltenden Nachnutzung; Teilvorhaben 5: Entwicklung des NIR- Sensors, Schnittstellen und Datenverarbeitung für den Handscanner - Akronym: Win-Altholz | Die Ziele dieses Projekts lassen sich in drei wesentliche Bereiche teilen. Der erste Bereich zielt auf die Erhöhung des Nachnutzungsanteils von Althölzern. Dazu soll ein Index etabliert werden, der Altholz unter Berücksichtigung von Kontaminationen und Abmessung des Holzes im Hinblick auf eine spätere Nachnutzung erfasst, und dies möglichen Nachnutzungsszenarien zuordnet. Dadurch soll die bisherige Kategorisierung verfeinert und damit bessere Möglichkeiten zur Nachnutzung gegeben werden. Ein Baustein, um eine bessere Erfassung zu ermöglichen, ist die im zweiten Bereich des Projekts erfolgende Entwicklung eines Handscanners mit mehreren Sensoren, der es dem Nutzenden erlaubt, präziser als bisher Altholz über ein Ampelsystem zu kategorisieren. Der Handscanner kommt damit nicht nur der Zuordnung von Altholz auf den Wertstoffhöfen zu Gute sondern auch weiterverwertenden Betrieben, die ein sicheres Produkt anbieten wollen. Durch das Zusammenspiel von Index und Scanner wird der Anteil des der Wiederverwendung- und -verwertung zugeführten Holzes wesentlich erhöht. Holz, das aufgrund seiner Kontamination derzeit aus dem stofflichen Kreislauf ausgeschleust würde, soll im dritten Teilbereich des Projekts in Form eines Verbundstoffs der Weiterverwendung zugeführt werden. Dazu soll eine Matrix entwickelt werden, die eine stoffliche Nachnutzung eines großen Teils der Späne erlaubt, die bisher nur der thermischen Verwertung zugeführt werden konnten. Daraus werden Reclaimed-Wood Plastic Composites (RPC) hergestellt, wobei die Matrix gegen mechanische Belastungen und gegenüber Umwelteinflüssen stabil sein soll. | Dr. Robert Brückner Tel.: +49 351 85032-426 robert.brueckner@senorics.com SENORICS GmbH Messering 19 01067 Dresden | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220HV044G | Verbundvorhaben: Wiederverwendungs- und -verwertungsindex für Altholzmaterialien zur werterhaltenden Nachnutzung; Teilvorhaben 7: Etablierung des Index, Praxistest Scanner - Akronym: Win-Altholz | Die Ziele dieses Projekts lassen sich in drei wesentliche Bereiche teilen. Der erste Bereich zielt auf die Erhöhung des Nachnutzungsanteils von Althölzern. Dazu soll ein Index etabliert werden, der Altholz unter Berücksichtigung von Kontaminationen und Abmessung des Holzes im Hinblick auf eine spätere Nachnutzung erfasst, und dies möglichen Nachnutzungsszenarien zuordnet. Dadurch soll die bisherige Kategorisierung verfeinert und damit bessere Möglichkeiten zur Nachnutzung gegeben werden. Ein Baustein, um eine bessere Erfassung zu ermöglichen, ist die im zweiten Bereich des Projekts erfolgende Entwicklung eines Handscanners mit mehreren Sensoren, der es dem Nutzenden erlaubt, präziser als bisher Altholz über ein Ampelsystem zu kategorisieren. Der Handscanner kommt damit nicht nur der Zuordnung von Altholz auf den Wertstoffhöfen zu Gute sondern auch weiterverwertenden Betrieben, die ein sicheres Produkt anbieten wollen. Durch das Zusammenspiel von Index und Scanner wird der Anteil des der Wiederverwendung- und -verwertung zugeführten Holzes wesentlich erhöht. Holz, das aufgrund seiner Kontamination derzeit aus dem stofflichen Kreislauf ausgeschleust würde, soll im dritten Teilbereich des Projekts in Form eines Verbundstoffs der Weiterverwendung zugeführt werden. Dazu soll eine Matrix entwickelt werden, die eine stoffliche Nachnutzung eines großen Teils der Späne erlaubt, die bisher nur der thermischen Verwertung zugeführt werden konnten. Daraus werden Reclaimed-Wood Plastic Composites (RPC) hergestellt, wobei die Matrix gegen mechanische Belastungen und gegenüber Umwelteinflüssen stabil sein soll. | Christine Schink Tel.: +49 3334 5262-043 schink@bebg-barnim.de Barnimer Dienstleistungsgesellschaft mbH (BDG) Ostender Höhen 70 16225 Eberswalde | ||
| 01.03.2021 | 29.02.2024 | 2220HV045X | Entwicklung eines material- und energieeffizienten Holzbausystems aus Laub- und Nadelholz - Akronym: LaNaSYS | Mit dem vorliegenden Vorhaben soll ein Beitrag zu einer materialeffizienten und nachhaltigen Nutzung des einheimischen Rohstoffs Holz im modernen Holzbau geleistet werden. Das Vor-haben konzentriert sich auf die Weiterentwicklung von Brettsperrholzbauteilen. Die Herstel-lung und Verwendung dieses Holzbaustoffes hat in den letzten 20 Jahren exponentiell zuge-nommen und eine weitere Steigerung ist absehbar. Die Bauteile werden bisher nahezu aus-schließlich aus Nadelholz gefertigt, eine Ressource, die knapper werden wird. Auf Grund der großen Produktionsmengen eignen sich die Bauteile besonders gut zur Aufnahme großer Mengen von Laubholz mit derzeit kaum verwertbaren Qualitäten. Mit dem Projekt werden folgende Ziele erreicht: - Entwicklung ressourcen-optimierter Brettsperrholzbauteile mit und ohne Verbund mit Beton - durch diskontinuierliche Verlegung der inneren Brettlagen und gleichzeitiger Integration von Brandstopp-Lagen aus modifiziertem Cottonid - unter Verwendung von bisher stofflich nicht genutzten Laubholzsortimenten für die Mittellagen, insbesondere aus juvenilem Buchenholz, insektengeschädigten Eichenbohlen und/oder Schnittholz mit hohem Splintholzanteil und Restrollen und -bohlen aus der Furnierherstellung - durch Lösung der grundsätzlichen Fragen zur Herstellung von hybridem Brettsperrholz (HBSP) für Wand-, Dach- und Deckenbauteilen - Konzentration der Arbeiten auf Deckenbauteile mit und ohne Verbund - dabei weiterer Reduzierung der Bauteildicken durch Ausnutzung zweiachsiger Tragwirkung - Nutzung der entstehenden Hohlräume für Installationen und Litzen zur Vorspannung - bei gleichzeitiger Angabe aller brandschutztechnischen, bauphysikalischen und mechanischen Leistungsmerkmale - Bereitstellung einer firmenneutralen allgemeinen nationalen oder europäischen Zulassung zur Herstellung und Verwendung der Bauteile in der Praxis - Darstellung der möglichen Anwendungen mit Abschätzung der zu erwartenden Wirtschaftlichkeit - Einschätzung des Absatzpotetials | Univ.-Prof. Stephan Birk Tel.: +49 89 289 25 492 s.birk@tum.de Technische Universität München - Fakultät für Architektur - Professur für Entwerfen und Holzbau Arcisstr. 21 80333 München | ||
| 01.03.2021 | 28.02.2023 | 2220HV046A | Verbundvorhaben: Energieeffiziente Energiewandlung in der industriellen Holzbe- und -verarbeitung vom Prozess bis zum Stromnetz; Teilvorhaben 1: Elektrischer Antriebsstrang und Nebenverbraucher - Akronym: EEHBV-EMA | In der Holzbranche haben sich über viele Jahrzehnte bestimmte, teilweise komplexe Prozessketten, Maschinen und Anlagen zur Erzeugung von Halbzeugen (Spanplatten, Faserplatten etc.) und Fertigprodukten (Möbel, Fenster etc.) etabliert, die aus heutiger Sicht als technisch machbar und ökonomisch vertretbar angesehen werden können. Dabei kommt es in den Maschinen und Anlagen technologie- und prozessbedingt sehr oft zu zyklischen Belastungen, die zu ungünstigen Leistungsspitzen führen können. Eine Vermeidung dieser Spitzenbelastungen, eine zielgenauere Dimensionierung der elektrischen Installation (Transformatoren, Leistungsschalter, Kabel, Schaltschränken, Stromrichter, Motoren) mit Einsatz leistungsschwächerer aber energieeffizienterer und preiswerterer Maschinenkomponenten sowie eine gezielte Energierückgewinnung und –speicherung bieten ein breites Potential für Energieeinsparungen, Senkung der Investitionskosten und eine Reduktion laufender Betriebskosten in der Holzbranche. Mit heute verfügbaren, modernen Strategien des Energiemanagements besteht die Möglichkeit, das Einsparpotential in den branchenspezifischen Prozessketten der Holz- und Möbelindustrie wirksam zu erschließen. Das Forschungsprojekt zielt vor diesem Hintergrund auf die Bereitstellung eines datenbasierten, offenen und damit erweiterbaren Unterstützungssystems zur Auswahl und Optimierung von mechanischen, thermischen und elektrischen Systemkomponenten in Maschinen und Anlagen der industriellen Holzbe- und -verarbeitung (HBV) ab. Das System soll den Leistungsfluss vom Stromnetz bis zum Prozess erfassen, analysieren und optimieren. Letztendlich sollen daraus neben Empfehlungen zu Auswahl und Projektierung der Systemkomponenten sowie der Systemkonfiguration auch Eingriffe in die Betriebssteuerung bis zur Nutzung kompletter Steueralgorithmen möglich werden. | Prof. Dr.-Ing. Wilfried Hofmann Tel.: +49 351 463-37634 wilfried.hofmann@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Elektrotechnik und Informationstechnik - Elektrotechnisches Institut - Professur Elektrische Maschinen und Antriebe Helmholtzstr. 10 01069 Dresden | ||
| 01.03.2021 | 28.02.2023 | 2220HV046B | Verbundvorhaben: Energieeffiziente Energiewandlung in der industriellen Holzbe- und -verarbeitung vom Prozess bis zum Stromnetz; Teilvorhaben 2: Arbeitsmaschinen und –prozesse - Akronym: EEHBV | In der Holzbranche haben sich über viele Jahrzehnte bestimmte, teilweise komplexe Prozessketten, Maschinen und Anlagen zur Erzeugung von Halbzeugen (Spanplatten, Faserplatten etc.) und Fertigprodukten (Möbel, Fenster etc.) etabliert, die aus heutiger Sicht als technisch machbar und ökonomisch vertretbar angesehen werden können. Dabei kommt es in den Maschinen und Anlagen technologie- und prozessbedingt sehr oft zu zyklischen Belastungen, die zu ungünstigen Leistungsspitzen führen können. Eine Vermeidung dieser Spitzenbelastungen, eine zielgenauere Dimensionierung der elektrischen Installation (Transformatoren, Leistungsschalter, Kabel, Schaltschränken, Stromrichter, Motoren) mit Einsatz leistungsschwächerer aber energieeffizienterer und preiswerterer Maschinenkomponenten sowie eine gezielte Energierückgewinnung und –speicherung bieten ein breites Potential für Energieeinsparungen, Senkung der Investitionskosten und eine Reduktion laufender Betriebskosten in der Holzbranche. Mit heute verfügbaren, modernen Strategien des Energiemanagements besteht die Möglichkeit, das Einsparpotential in den branchenspezifischen Prozessketten der Holz- und Möbelindustrie wirksam zu erschließen. Das Forschungsprojekt zielt vor diesem Hintergrund auf die Bereitstellung eines datenbasierten, offenen und damit erweiterbaren Unterstützungssystems zur Auswahl und Optimierung von mechanischen, thermischen und elektrischen Systemkomponenten in Maschinen und Anlagen der industriellen Holzbe- und -verarbeitung (HBV) ab. Das System soll den Leistungsfluss vom Stromnetz bis zum Prozess erfassen, analysieren und optimieren. Letztendlich sollen daraus neben Empfehlungen zu Auswahl und Projektierung der Systemkomponenten sowie der Systemkonfiguration auch Eingriffe in die Betriebssteuerung bis zur Nutzung kompletter Steueralgorithmen möglich werden. | Prof. Dr.-Ing. André Wagenführ Tel.: +49 351 463-38101 andre.wagenfuehr@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Bereich Ingenieurwissenschaften - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Naturstofftechnik - Professur für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik Marschnerstr. 39 01307 Dresden | ||
| 01.03.2021 | 31.08.2023 | 2220HV047A | Verbundvorhaben: Entwicklung eines neuen lignocellulosen Sandwichwerkstoffs mit reduziertem Materialeinsatz und zugehöriges Fertigungsverfahren; Teilvorhaben1: Entwicklung des Verfahrens zur Herstellung eines neuartigen, lignocellulosen Sandwichwerkstoffes - Akronym: FALSA | Der Ausbau der Material- und Energieeffizienz in der Holzverwendung ist in Zeiten des Wandels von einer überwiegend fossilbasierten Wirtschaftsweise hin zu einer nachhaltigen Bioökonomie von großer Bedeutung. Im Projekt werden Möglichkeiten des beanspruchungsgerechten Materialeinsatzes nachwachsender Rohstoffe für leichte Sandwichwerkstoffe entwickelt. Gleichzeitig werden mechanische Eigenschaften der leichten, homogenen Werkstoffe erhört. Dazu wird eine neue Materialentwicklung mit hohem Anwendungspotential sowie eine Anlagentechnik und zugehöriges Verfahren geschaffen. Durch die Beteiligung der Industrie ist die Skalierbarkeit als Ziel möglich. Durch Nutzung von leichten Dämmstoffen und einer innovativen Gestaltung der Faserorientierung kann in Kombination einer Sandwichbauweise die Ressourceneffizienz um bis zu 50 % steigen. Die Entwicklung ist vor allem für die Möbel- aber auch für den Fahrzeug-Innenausbau von hoher Bedeutung. | Prof. Dr.-Ing. Andre Wagenführ Tel.: +49 351 46338101 andre.wagenfuehr@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Bereich Ingenieurwissenschaften - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Naturstofftechnik - Professur für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik Marschnerstr. 39 01307 Dresden | ||
| 01.03.2021 | 31.08.2023 | 2220HV047B | Verbundvorhaben: Entwicklung eines neuen lignocellulosen Sandwichwerkstoffs mit reduziertem Materialeinsatz und zugehöriges Fertigungsverfahren; Teilvorhaben 2: Entwicklung der Technik zur Herstellung eines neuartigen, lignocellulosen Sandwichwerkstoffs - Akronym: FALSA | Der Ausbau der Material- und Energieeffizienz in der Holzverwendung ist in Zei-ten des Wandels von einer überwiegend fossilbasierten Wirtschaftsweise hin zu einer nachhaltigen Bioökonomie von großer Bedeutung. Im Projekt werden Möglichkeiten des beanspruchungsgerechten Materialeinsatzes nachwachsender Rohstoffe für leichte Sandwichwerkstoffe entwickelt. Gleichzeitig werden mechanische Eigenschaften der leichten, homogenen Werkstoffe erhört. Dazu wird eine neue Materialentwicklung mit hohem Anwendungspotential sowie eine Anlagentechnik und zugehöriges Verfahren geschaffen. Durch die Beteiligung der Industrie ist die Skalierbarkeit als Ziel möglich. Durch Nutzung von leichten Dämmstoffen und einer innovativen Gestaltung der Faserorientierung kann in Kombination einer Sandwichbauweise die Ressourceneffizienz um bis zu 50 % steigen. Die Entwicklung ist vor allem für die Möbel- aber auch für den Fahrzeug-Innenausbau von hoher Bedeutung. | Jörg Becker Tel.: +49 524 88110-883 jbe@beckergruppe.de Becker Sonder-Maschinenbau GmbH Grüner Weg 6 33449 Langenberg | ||
| 01.07.2021 | 30.06.2024 | 2220HV048A | Verbundvorhaben: Altholzgewinnung aus Sperrmüll durch künstliche Intelligenz und Bildverarbeitung im VIS-, IR- und Terahertz-Bereich; Teilvorhaben 1: Erkennung von Holz und Holzwerkstoffen in Sperrmüll mittels Farbbildverarbeitung und bildgebender NIR-Spektroskopie - Akronym: ASKIVIT | In Deutschland fallen jährlich über zwei Millionen Tonnen Sperrmüll an (z. B. 2018: 2,5 Millionen Tonnen). Davon bestehen je nach regionalem Entsorgungskonzept bis zu 50 % aus Holz, von dem etwa die Hälfte separiert und stofflich wiederverwendet werden kann. Die (positive) Sortierung erfolgt in der Regel händisch am vorgebrochenen Sperrmüll. Die händische Sortierung schafft einerseits Beschäftigungsmöglichkeiten für gering qualifiziertes Personal, kann andererseits aber kostenintensiv sein. Ziel des Projektes ist es daher, die stoffliche Verwertung von Holz aus Sperrmüll zu erhöhen, indem durch eine automatisierte Sortierung die Quote des positiv heraussortierten Holzes erhöht und gleichzeitig der Sortieraufwand gesenkt wird. | Dr.-Ing. Robin Gruna Tel.: +49 721 6091-263 robin.gruna@iosb.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung (IOSB) Fraunhoferstr. 1 76131 Karlsruhe | ||
| 01.07.2021 | 30.06.2024 | 2220HV048B | Verbundvorhaben: Altholzgewinnung aus Sperrmüll durch künstliche Intelligenz und Bildverarbeitung im VIS-, IR- und Terahertz-Bereich; Teilvorhaben 2: Sensordatenauswertung für die Klassifikation von Altholz in Sperrmüll - Akronym: ASKIVIT | In Deutschland fallen jährlich über zwei Millionen Tonnen Sperrmüll an (z. B. 2018: 2,5 Millionen Tonnen). Davon bestehen je nach regionalem Entsorgungskonzept bis zu 50 % aus Holz, von dem etwa die Hälfte separiert und stofflich wiederverwendet werden kann. Die (positive) Sortierung erfolgt in der Regel händisch am vorgebrochenen Sperrmüll. Die händische Sortierung schafft einerseits Beschäftigungsmöglichkeiten für gering qualifiziertes Personal, kann andererseits aber kostenintensiv sein. Ziel des Projektes ist es daher, die stoffliche Verwertung von Holz aus Sperrmüll zu erhöhen, indem durch eine automatisierte Sortierung die Quote des positiv heraussortierten Holzes erhöht und gleichzeitig der Sortieraufwand gesenkt wird. | Prof. Dr.-Ing. Michael Heizmann Tel.: +49 721 608-44598 michael.heizmann@kit.edu Karlsruher Institut für Technologie (KIT) - Institut für Industrielle Informationstechnik Hertzstr. 16 76187 Karlsruhe | ||
| 01.10.2020 | 30.09.2023 | 2220HV061X | Verwendung von Recyclingholz als Alternativrohstoff zur MDF-Herstellung - Akronym: RecyclingholzMDF | Die Holzwerkstoffindustrie ist bezüglich des Rohstoffes Holz sowohl mit einer geringeren Verfügbarkeit als auch mit steigenden Kosten aufgrund des verstärkten Wettbewerbs zwischen stofflicher und energetischer Nutzung konfrontiert. Zur Spanplattenherstellung wurde deshalb in den letzten Jahren verstärkt stofflich verwertbares Altholz eingesetzt. Trotz des erheblichen Potentials zur Kostenreduzierung ist nahezu kein Altholzeinsatz bei der Herstellung von MDF zu verzeichnen. Dies ist auf die Anfälligkeit des Herstellungsprozesses gegenüber Störstoffen und auf den geringen Holzfeuchtegehalt des Altholzes zurückzuführen, der eine ausreichende Plastifizierung im Kocher der Zerfaserungsanlage zur Erzeugung einer hohen Faserqualität behindert Das Vorhaben hat die Verfahrensentwicklung zur Herstellung von Faserstoff hoher Qualität aus Hackschnitzeln mit einem Feuchtegehalt unterhalb des Fasersättigungsbereiches bei industrieüblichem Durchsatz zum Ziel. Voraussetzung ist die zu entwickelnde Technologie zur Herstellung von störstofffreien Hackschnitzeln mit einer zur MDF-Herstellung geeigneten Partikelgröße. Die Verfahrensentwicklung beinhaltet die Hackschnitzelmodifizierung im Bereich der Kocherbeschickung zur Erzeugung einer großen spezifischen Oberfläche für die Dampfkondensation, die Erarbeitung einer Kocherkonfiguration zur maximalen Dampfdurchdringung der Hackschnitzelmenge und die Konstruktion einer Faserabführung zum direkten rückstaufreien Faseraustrag aus dem Refinergehäuse | Dipl.-Ing. (FH) Marco Mäbert Tel.: +49 351 4662-352 maebert@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | ||
| 01.06.2021 | 31.05.2024 | 2220HV063B | Verbundvorhaben: Entwicklung von automatisierten (digitalen) Bilderkennungssystemen zur Holzartenbestimmung mittels künstlicher Intelligenz; Teilvorhaben 2: Implementierung von KI-Algorithmen zur Holzartenbestimmung - Akronym: KI_Wood-ID | Die Anforderungen an eine zweifelsfreie Bestimmung von international gehandelten Holzprodukten zur Eingrenzung des illegalen Holzeinschlags haben mit Inkrafttreten der Europäischen Holzhandelsverordnung (EUTR) und den CITES-Listungen in den letzten Jahren stark zugenommen. Die Entwicklung von Bilderkennungssystemen mittels künstlicher Intelligenz (KI) zur automatisierten Holzartenbestimmung liefert hierfür einen innovativen Beitrag, um insgesamt den Handel mit legalen Rohstoffen und den Verbraucherschutz zu stärken. Diese Ressortforschungsaufgabe ist von erheblichemBundesinteresse für die Durchführung der gesetzlichen Kontrollen durch die zuständige Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) und die lokalen Umweltbehörden. Die große Bedeutung dieser Zielsetzung, insbesondere für die eindeutige Bestimmung der verwendetenHolzarten in Papier und Papierprodukten, die in einem Umfang von ca. 12 Mio. Tonnen jährlich nach Deutschland eingeführt werden, dokumentiert sich in den stark zunehmenden Anfragen und Prüfaufträgenan das Thünen-Kompetenzzentrum Holzherkünfte. Seit Inkrafttreten der EUTR im März 2013 haben die Prüfaufträge aus den Bereichen der Handelsunternehmen und Behörden um 370 % zugenommen. Die anatomische Bestimmung der Holzprodukte erfolgt auf der Basis mikroskopischer Schnittpräparate und Mazerate, die lichtmikroskopisch analysiert werden. Die eindeutige Erkennung und Abgrenzung dercharakteristischen Strukturmerkmale erfordert eine fundierte wissenschaftliche Expertise und Zugang zubelegten Referenzpräparaten. Da diese international nur an wenigen Forschungseinrichtungen zurVerfügung stehen, sehen wir in der Entwicklung von automatisierten Bilderkennungssystemen eine sehrwichtige und dringend nachgefragte Forschungsaufgabe, um die stark zunehmenden Anfragen auf dem Gebiet der Holzartenbestimmungen bearbeiten und gleichzeitig praktische Systeme für weitere wissenschaftliche Einrichtungen oder akkreditierte Prüflabore bereitstellen zu können. | Markus Rauhut Tel.: +49 631 31600-4595 rauhut@itwm.fhg.de Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik (ITWM) Fraunhofer-Platz 1 67663 Kaiserslautern | ||
| 01.04.2021 | 31.03.2024 | 2220HV065A | Verbundvorhaben: Materialeffiziente Herstellung von Produkten aus leichtem Laubholz; Teilvorhaben 1:Optimierung von Holzwerkstoffen aus leichten Laubhölzern durch Verwendung alternativer Klebstoffe - Akronym: MatLeicht | Das Angebot der bisher hauptsächlich zur Erzeugung von Holzwerkstoffen eingesetzten Nadelholzarten mit geringer Rohdichte wird in Zukunft zunehmend eingeschränkt. Ziel des geplanten Projektvorhabens ist deshalb die Entwicklung eines integrierten Konzepts zur stofflichen Nutzung von leichten Laubhölzern wie Erle, Linde und Birke zur Erzeugung innovativer leichter Holzwerkstoffe. Darüber hinaus wird die Nutzung von Fichtenholz aus Kalamitätenbeständen und in geringerem Umfang auch die Nutzung von Buchen- und Robinienholz in Deckschichten getestet. Außerdem wird das Potential von Naturfaser- und Basaltgeweben zur Erhöhung der Festigkeiten leichter Sperrhölzer und OSB evaluiert. Weiterhin wird ein Prozess entwickelt, in dem unter Verwendung spezieller Phenolharzgemische Sperrhölzer und OSB gleichzeitig verklebt und modifiziert werden. Für alle zu untersuchenden Holzwerkstoffe (Sperrholz, OSB, Spanplatten, Holzfaserdämmstoffe) wird getestet, inwieweit konventionelle Kondensationsharze durch ein neuartiges formaldehydfreies, proteinbasiertes Bindemittel oder ein Lignin-Phenolharz ersetzt werden können. Der Schwerpunkt des Projektes liegt auf der möglichst vollständigen Nutzung der leichten Hölzer. Neben den hochwertigen Zielbäumen sollen dabei auch geringwertige Sortimente stofflich verwertet werden, die bei der Durchforstung anfallen. Darüber hinaus wird eine effiziente Vollbaumnutzung – zumindest des Stammes und des Kronenmaterials – angestrebt. Dabei soll eine möglichst optimale Wertschöpfung entlang der Prozesskette erfolgen: Nebenprodukte, die bei primären Herstellungsprozessen anfallen, werden zur Erzeugung weiterer Holzwerkstoffe verwendet. | Prof. Dr. Carsten Mai Tel.: +49 551 39-19807 cmai@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Burckhardt-Institut - Holzbiologie und Holzprodukte Büsgenweg 4 37077 Göttingen | ||
| 01.04.2021 | 31.03.2024 | 2220HV065B | Verbundvorhaben: Materialeffiziente Herstellung von Produkten aus leichtem Laubholz; Teilvorhaben 2: Optimierung von Holzwerkstoffen aus leichten Laubhölzern durch Holzartenkombination und Faserverstärkung - Akronym: MatLeicht | Das Angebot der bisher hauptsächlich zur Erzeugung von Holzwerkstoffen eingesetzten Nadelholzarten mit geringer Rohdichte wird in Zukunft zunehmend eingeschränkt. Ziel des geplanten Projektvorhabens ist deshalb die Entwicklung eines integrierten Konzepts zur stofflichen Nutzung von leichten Laubhölzern wie Erle, Linde und Birke zur Erzeugung innovativer leichter Holzwerkstoffe. Darüber hinaus wird die Nutzung von Fichtenholz aus Kalamitätenbeständen und in geringerem Umfang auch die Nutzung von Buchen- und Robinienholz in Deckschichten getestet. Außerdem wird das Potential von Naturfaser- und Basaltgeweben zur Erhöhung der Festigkeiten leichter Sperrhölzer und OSB evaluiert. Weiterhin wird ein Prozess entwickelt, in dem unter Verwendung spezieller Phenolharzgemische Sperrhölzer und OSB gleichzeitig verklebt und modifiziert werden. Für alle zu untersuchenden Holzwerkstoffe (Sperrholz, OSB, Spanplatten, Holzfaserdämmstoffe) wird getestet, inwieweit konventionelle Kondensationsharze durch ein neuartiges formaldehydfreies, proteinbasiertes Bindemittel oder ein Lignin-Phenolharz ersetzt werden können. Der Schwerpunkt des Projektes liegt auf der möglichst vollständigen Nutzung der leichten Hölzer. Neben den hochwertigen Zielbäumen sollen dabei auch geringwertige Sortimente stofflich verwertet werden, die bei der Durchforstung anfallen. Darüber hinaus wird eine effiziente Vollbaumnutzung – zumindest des Stammes und des Kronenmaterials – angestrebt. Dabei soll eine möglichst optimale Wertschöpfung entlang der Prozesskette erfolgen: Nebenprodukte, die bei primären Herstellungsprozessen anfallen, werden zur Erzeugung weiterer Holzwerkstoffe verwendet. | Dipl.-Phys. Peter Meinlschmidt Tel.: +49 531 2155-449 peter.meinlschmidt@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Bienroder Weg 54 E 38108 Braunschweig | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2023 | 2220HV070X | Entwicklung einer 3D-Holzverbinder-Plattform für den intuitiven Aufbau und die optimierte Zerlegbarkeit von Funktionsmöbeln aus an den Klimawandel angepassten Massivhölzern und Holzwerkstoffen - Akronym: WoodConnect | Im Forschungsvorhaben WoodConnect wird eine Plattform dreidimensionaler Vollholzverbinder entwickelt, mit welcher ein intuitiver Aufbau sowie eine oftmalige Zerlegung und Wiederverwendung von Funktionsmöbeln auf nachhaltige Weise ermöglicht wird. Franz Fertig ist einer der führenden Hersteller für Funktionsmöbel aus Vollholz - mit hochwertigen Lösungen für den Wohn- und Objektbereich, Krankenhäuser, Pflegeheime, Hotels, oder Kabinen von Kreuzfahrtschiffen. Funktionsmöbel bestehen aus einzelnen Baugruppen, welche platzsparend verschickt und am Nutzungsort zu fertigen Möbeln zusammengebaut werden. Um die vorgefertigten Baugruppen auf der Baustelle miteinander verbinden zu können, sind unterschiedliche "Verbinder" entwickelt worden. Der Aufbau benötigt vorqualifiziertes und gut geschultes Personal am Aufbauort. Meist ist Personal mit dem nötigen Ausbildungsstand jedoch nicht verfügbar. Um diese Problemstellung zu lösen, hat Franz Fertig ein komplett neues Verbinder-Konzept skizziert: Dreidimensionale Vollholzverbinder, die bereits ab Werk in die jeweiligen Baugruppen integriert sind und vor Ort ganz einfach und intuitiv montiert werden können. Dadurch sollen Aufbauschäden komplett vermieden werden. Die Funktionsmöbel können unbegrenzt zerlegt und wieder neu aufgebaut werden. | Katja Schwander Tel.: +49 6281 401-171 kschwander@franz-fertig.de Franz Fertig, Sitz + Liegemöbel KG Franz-Fertig-Str. 24 74722 Buchen (Odenwald) | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2220HV090X | Dreidimensionale Partikelvermessung und Prozessintegration in die Spanplattenherstellung - Akronym: 3VER | Das Projekt 3VER zielt darauf ab, die Ressourceneffizienz der Spanplattenproduktion zu steigern, indem der Rohstoffeinsatz besser auf die gewünschten Eigenschaften des Produktes abgestimmt wird. Bei der Erzeugung von Spänen (Zerspanung) im Herstellungsprozess von Spanplatten werden verschiedene Spangrößen und -geometrien erzeugt - einerseits gewollt für Deck- und Mittelschichten der Platten und andererseits ungewollt z. B. aufgrund der Abstumpfung der Schneiden im Zerspaner oder durch die Zerkleinerung während Transportvorgängen. Der Einfluss dieser Spanformen auf die weiteren Prozessschritte und das Produkt ist bislang nur unzureichend beschrieben, weil es an Messtechnologie zur Vermessung und dreidimensionalen Oberflächenerfassung der erzeugten Späne gefehlt hat. Zudem ist die optimale Klebstoffauftragsmenge für die Späne in der Theorie bekannt, jedoch kann eine oberflächenabhängige Beleimung in der Praxis nicht validiert und umgesetzt werden, da es auch hier an Messtechnologie gefehlt hat. Vor diesem Hintergrund wurde ein dreidimensionales Messsystem für Späne entwickelt, das diese Lücke schließt. Das Projekt schließt sich an die Entwicklung dieser dreidimensionalen Partikelvermessung an und bindet die Technologie in die industrielle Produktion ein, um die Zerspanung, das Stoffstrom-Management und die Klebstoffdosierung zu optimieren. Das Projekt 3VER soll dafür die wissenschaftlichen Voraussetzungen erarbeiten und im gleichen Ansatz auch die technische Umsetzung in der industriellen Produktion leisten. | Dr. Jan Lüdtke Tel.: +49 40 73962-602 jan.luedtke@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung Leuschnerstr. 91 c 21031 Hamburg | ||
| 01.12.2021 | 31.05.2024 | 2220HV093A | Verbundvorhaben: Entwicklung von biobasierten recycelbaren Schichtverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 1: Entwicklung von biobasierten (PLA) Sperrholz und Bewertung der biologischen Haltbarkeit und Witterungsbeständigkeit dieses Verbundes - Akronym: BioRePly | Im Forschungsvorhaben BioRePly sollen biobasierte recycelbare Schichtverbundwerkstoffe (Sperrhölzer) aus Furnier und Polylactid entwickelt werden. Dieses biobasierte Sperrholz wird hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften untersucht. Anschließend ist die Beständigkeit gegen Außenbedingungen wie Witterungseinflüsse, holzzerstörende Pilze und Regen zu untersuchen. Im Rahmen einer Recherche und Machbarkeitsuntersuchung sollen verschiedene Sammelstrategien zur Erfassung des Materials an dessen Lebensende (End-of-Life) entworfen werden. Diese sollen verhindern, dass das Material in der thermischen Verwertung endet und somit dem Stoffkreislauf entzogen wird. Zusätzlich werden Versuche zur biologischen Abbaubarkeit der Schichtverbunde durchgeführt. Diese finden in aeroben und anaeroben Milieu statt und werden sowohl im Labormaßstab, als auch im industriellen Maßstab durchgeführt. Eine vergleichende Ökobilanz wird die Umweltauswirkungen der innovativen kompostierbaren Verbundwerkstoffe nachweisen. | Prof. Dr.-Ing. André Wagenführ Tel.: +49 351 463-38100 andre.wagenfuehr@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Bereich Ingenieurwissenschaften - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Naturstofftechnik - Professur für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik Marschnerstr. 39 01307 Dresden | ||
| 01.12.2021 | 31.05.2024 | 2220HV093B | Verbundvorhaben: Entwicklung von biobasierten recycelbaren Schichtverbundwerkstoffen; Teilvorhaben 2: Evaluation möglicher End-of-Life-Szenarien und ökobilanzielle Bewertung des Lebenszyklus von biobasiertem Sperrholz - Akronym: BioRePly | Im Forschungsvorhaben BioRePly sollen biobasierte recycelbare Schichtverbundwerkstoffe (Sperrhölzer) aus Furnier und Polylactid entwickelt werden. Dieses biobasierte Sperrholz wird hinsichtlich der mechanischen Eigenschaften untersucht. Anschließend ist die Beständigkeit gegen Außenbedingungen wie Witterungseinflüsse, holzzerstörende Pilze und Regen zu untersuchen. Im Rahmen einer Recherche und Machbarkeitsuntersuchung sollen verschiedene Sammelstrategien zur Erfassung des Materials an dessen Lebensende (End-of-Life) entworfen werden. Diese sollen verhindern, dass das Material in der thermischen Verwertung endet und somit dem Stoffkreislauf entzogen wird. Zusätzlich werden Versuche zur biologischen Abbaubarkeit der Schichtverbunde durchgeführt. Diese finden in aeroben und anaeroben Milieu statt und werden sowohl im Labormaßstab, als auch im industriellen Maßstab durchgeführt. Eine vergleichende Ökobilanz wird die Umweltauswirkungen der innovativen kompostierbaren Verbundwerkstoffe nachweisen. | Prof. Christina Dornack Tel.: +49 351 463441-21 christina.dornack@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Umweltwissenschaften - Fachrichtung Hydrowissenschaften - Institut für Abfall- und Kreislaufwirtschaft Pratzschwitzer Str. 15 01796 Pirna | ||
| 01.12.2020 | 31.05.2023 | 2220NR016A | Verbundvorhaben: Entwicklung eines automatischen Drohnensystems zur Herstellung stabiler Sprach- und Datenverbindungen zwischen Rettungsdienst und den Hilfesuchenden für Notfälle im Wald; Teilvorhaben 1: Analyse, Datenerhebung und Implementierung der NotRufDrohne in die "Rettungskette-Forst" - Akronym: NotRufDrohne | Die Mobilfunkabdeckung in den baden-württembergischen Wäldern ist sehr lückenhaft und die Versorgungsqualität ist nicht verlässlich dokumentiert. Zahlreiche forstliche Anwendungen basieren auf Mobilfunkanwendungen, wie z.B. die hochpräzise Satellitennavigation oder die "Rettungskette Forst". Kann bei einem Unfall der Notruf nicht direkt abgesetzt werden, muss sich eine Person vom Unfallort entfernen und einen Ort mit ausreichender Mobilfunkanbindung suchen. In einem solchen Fall ist der Zeitverlust enorm und kann durch den Einsatz von innovativen Technologien deutlich reduziert werden. Projektschritte sind: Präzise Identifikation von mobilfunkunterversorgten Waldgebieten durch Befragung der Vor-Ort-Einheiten in Verbindung mit einer Monitoring-App. Durchführung von systematischen Meßkampagnen mit Drohnen bei den identifizierten "Funklöchern" in verschiedenen Flughöhen über Grund. Ziel ist die Entwicklung und Konfektionierung einer sensorgesteuerten Drohne, die über dem Unfallort eine stabile Mobilfunk-Verbindung herstellt. Das System wird vollständig in den normalen Arbeitsablauf integriert. Ein permanentes, z.B. auf einem Waldarbeiterfahrzeug montiertes Drohnentransport und -startsystem registriert den Notruf durch den Verunfallten oder den Ersthelfer und erkennt, ob eine Mobilfunkverbindung hergestellt wird. Ist das nicht der Fall, steigt die Drohne automatisch auf und sucht selbständig eine geeignete Flughöhe bei der eine stabile Mobilfunkanbindung zwischen Anrufer und der Rettungsstelle hergestellt werden kann. Das Verfahren soll medienbruchfrei und endgeräteunabhängig die notwendige Sprach- und Sachdatenverbindung unmittelbar zum Unfallort herstellen und damit das therapiefreie Zeitintervall bei der Rettung grundlegend reduzieren. Auf der Hardwareseite müssen Anpassungen an marktverfügbaren Drohnen durchgeführt, aber auch Entwicklungsarbeit im Bereich der Avionik und der Funkmesstechnik geleistet werden. Ebenso wie bei der sicheren Integration in den Luftraum. | Uli Riemer Tel.: +49 761 4018-192 uli.riemer@forst.bwl.de Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestr. 4 79100 Freiburg im Breisgau | ||
| 01.12.2020 | 31.05.2023 | 2220NR016B | Verbundvorhaben: Entwicklung eines automatischen Drohnensystems zur Herstellung stabiler Sprach- und Datenverbindungen zwischen Rettungsdienst und den Hilfesuchenden für Notfälle im Wald; Teilvorhaben 2: Entwicklung eines Drohnensystems inkl. Energiemanagement unter Berücksichtigung der neuen EU-Regularien - Akronym: NotRufDrohne | Die Mobilfunkabdeckung in den baden-württembergischen Wäldern ist sehr lückenhaft und die Versorgungsqualität ist nicht verlässlich dokumentiert. Zahlreiche forstliche Anwendungen basieren auf Mobilfunkanwendungen, wie z.B. die hochpräzise Satellitennavigation oder die "Rettungskette Forst". Kann bei einem Unfall der Notruf nicht direkt abgesetzt werden, muss sich eine Person vom Unfallort entfernen und einen Ort mit ausreichender Mobilfunkanbindung suchen. In einem solchen Fall ist der Zeitverlust enorm und kann durch den Einsatz von innovativen Technologien deutlich reduziert werden. Projektschritte sind: Präzise Identifikation von mobilfunkunterversorgten Waldgebieten durch Befragung der Vor-Ort- Einheiten in Verbindung mit einer Monitoring-App. Durchführung von systematischen Meßkampagnen mit Drohnen bei den identifizierten "Funklöchern" in verschiedenen Flughöhen über Grund. Ziel ist die Entwicklung und Konfektionierung einer sensorgesteuerten Drohne, die über dem Unfallort eine stabile Mobilfunk-Verbindung herstellt. Das System wird vollständig in den normalen Arbeitsablauf integriert. Ein permanentes, z.B. auf einem Waldarbeiterfahrzeug montiertes Drohnentransport und -startsystem registriert den Notruf durch den Verunfallten oder den Ersthelfer und erkennt, ob eine Mobilfunkverbindung hergestellt wird. Ist das nicht der Fall, steigt die Drohne automatisch auf und sucht selbständig eine geeignete Flughöhe bei der eine stabile Mobilfunkanbindung zwischen Anrufer und der Rettungsstelle hergestellt werden kann. Das Verfahren soll medienbruchfrei und endgeräteunabhängig die notwendige Sprach- und Sachdatenverbindung unmittelbar zum Unfallort herstellen und damit das therapiefreie Zeitintervall bei der Rettung grundlegend reduzieren. Auf der Hardwareseite müssen Anpassungen an marktverfügbaren Drohnen durchgeführt, aber auch Entwicklungsarbeit im Bereich der Avionik und der Funkmesstechnik geleistet werden. Ebenso wie bei der sicheren Integration in den Luftraum. | Andreas Voss Tel.: +49 4185 9208041 a.voss@syrphus.com Syrphus GmbH Zum Wendeplatz 3 21220 Seevetal | ||
| 01.11.2020 | 31.10.2022 | 2220NR104A | Verbundvorhaben: Ofenoptimierung zur Schadstoffminderung mittels technologischer und katalytischer Maßnahmen; Teilvorhaben 1: Katalytische Maßnahmen - Akronym: OSmintekat | Ziel dieses Vorhabens ist es, ein Ofensystem mit intelligentem Bypassdesign, gegendruckoptimierten Katalysator und Lambda-Regelung zu entwickeln, welches gegenüber Systemen mit klassischem Bypass eine um 20% verringerte Schadstoffemissionen aufweist. | Dr. Martin Lammert Tel.: +49 4498 92326-206 martin.lammert@emission-partner.de Emission Partner GmbH & Co. KG Industriestr. 5 26683 Saterland | ||
| 01.11.2020 | 31.10.2022 | 2220NR104B | Verbundvorhaben: Ofenoptimierung zur Schadstoffminderung mittels technologischer und katalytischer Maßnahmen; Teilvorhaben 2: Technologische Maßnahmen - Akronym: OSmintekat | Ziel dieses Vorhabens ist es, ein Ofensystem mit intelligentem Bypassdesign, gegendruckoptimierten Katalysator und Lambda-Regelung zu entwickeln, welches gegenüber Systemen mit klassischem Bypass eine um 20% verringerte Schadstoffemissionen aufweist. | Onno Cramer Tel.: +49 491 6099-134 ocramer@www.leda.de LEDA Werk GmbH & Co. KG Groninger Str. 10 26789 Leer (Ostfriesland) | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2221HV020A | Verbundvorhaben: Entwicklung formaldehydfreier Dispersionsklebstoffe auf Basis von Polyvinylacetat zur Herstellung von Biokompositen; Teilvorhaben 1: Applikationstechnik und Werkstoffherstellung - Akronym: BioPVAc | Die Machbarkeit der Holzwerkstoffherstellung mit Polyvinylacetat (PVAc) und biogenen Bindemitteln konnte bereits erfolgreich demonstriert werden. Jedoch fehlen zur industriellen Umsetzung wenige, jedoch wesentliche Entwicklungsarbeiten. PVAc-Dispersionen wurden über Jahrzehnte für die Kaltverklebung von Flächen optimiert, nun soll eine Anpassung an die Bedürfnisse der Heißverklebung erfolgen. Die Lösungsansätze sind daher sowohl bei der Materialentwicklung als auch bei der Prozessentwicklung, der Applikation der Leime auf die Fasern und Späne zu setzen. Nur so können konkurrenzfähige, nachhaltige und emissionsarme Werkstoffe erzeugt werden. Ziel des Teilvorhabens ist die Anpassung der Verfahrensparameter an die Anforderung des Dispersionsklebstoffes und die Herstellung von Biokompositen sowie deren Bewertung. | Dr. Claudia Schirp Tel.: +49 531 2155-318 claudia.schirp@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Bienroder Weg 54 E 38108 Braunschweig | ||
| 01.12.2021 | 30.11.2024 | 2221HV020B | Verbundvorhaben: Entwicklung formaldehydfreier Dispersionsklebstoffe auf Basis von Polyvinylacetat zur Herstellung von Biokompositen; Teilvorhaben 2: Synthese und Formulierung - Akronym: BioPVAc | Emissionen aus Werkstoffen zum Einsatz im Innenraum unterliegen strengen Vorgaben. Ein Ersatz für formaldehydhaltige Bindemittel bei der Holzwerkstoffherstellung zu entwickeln ist daher nach wie vor eines der dringendsten Ziele der Branche. Es ist zu erwarten, dass die Grenzwerte für Formaldehyd und andere Schadstoffe in der Innenraumluft weiter gesenkt werden. Parallel gewinnt die Kreislaufwirtschaft weiter an Bedeutung. Im Bereich der Holzwerkstoffe bedeutet dies, dass Altmöbel verstärkt im Sinne der Kaskadennutzung in neue Holzwerkstoffe eingesetzt werden. Sowohl frisches, natürliches Holz als auch Altmöbel bringen einen nicht unerheblichen Anteil an Formaldehydquellen in den Werkstoff, so dass mit den klassischen Holzwerkstoffbindemitteln zukünftig die Grenzwerte nicht einzuhalten sind. Daher ist es zwingend erforderlich Klebstoffsysteme einzusetzen, die aufgrund ihrer chemischen Struktur kaum Formaldehyd oder andere Aldehyde enthalten oder abspalten. Auf diese Weise tragen ausschließlich holzeigene Formaldehydquellen zur Emissionsbildung des Werkstoffes bei. Technisch möglich ist dies z.B. mit Isocyanat-basierten Klebstoffen. Hier sprechen jedoch ausreichende Verfügbarkeit und Kosten entgegen. Zudem ist es wünschenswert, neben technischen und ökonomischen Aspekten auch ökologische Aspekte zu berücksichtigen. Die Machbarkeit der Holzwerkstoffherstellung mit Polyvinylacetat (PVAc) und biogenen Bindemitteln konnte bereits erfolgreich demonstriert werden. Jedoch fehlen zur industriellen Umsetzung wenige, jedoch wesentliche Entwicklungsarbeiten. PVAc-Dispersionen wurden über Jahrzehnte für die Kaltverklebung von Flächen optimiert, nun soll eine Anpassung an die Bedürfnisse der Heißverklebung erfolgen. Die Lösungsansätze zielen daher sowohl auf die Material- als auch auf die Prozessentwicklung und Applikation der Leime auf die Fasern und Späne ab. Nur so können konkurrenzfähige, nachhaltige und emissionsarme Werkstoffe erzeugt werden. | Dr. Daniela Klein Tel.: +49 5231 749-5318 daniela.klein@jowat.de Jowat SE Ernst-Hilker-Str. 10-14 32758 Detmold | ||
| 01.03.2019 | 31.12.2022 | 22404917 | Dynamisches Modell für den stromoptimierten Betrieb von dezentralen Biomasseheizkraftwerken in Nahwärmenetzen durch intelligente Integration von Power-to-Heat und Wärmespeicher - Akronym: BioDyNahMo | Ziel des Vorhabens ist es, den Betrieb von derzeit häufig defizitären Biomasse-Heizkraftwerken in ländlichen Nahwärmenetzen ökonomischer zu gestalten. Dazu wird im Projektvorhaben BioDyNahMo, mittels dynamischer Systemsimulation und –analyse, die Flexibilisierung eines bestehenden Biomasseheizkraftwerkes durch den Einsatz eines Langzeit-Wärmespeichers mit integriertem Power-to-Heat System realisiert. Zur Erstellung stromorientierter Anlagenfahrpläne (Berücksichtigung von Strompreissignalen), bei gleichzeitiger Garantie der Versorgungssicherheit im Wärmenetz, werden numerische Optimierungsverfahren verwendet. Im Fokus des Simulationsmodells steht die optimale Auslegung und Steuerung der einzelnen Komponenten im Energieverbund zur Steigerung der Ressourceneffizienz (Wirtschaftlichkeit, Wirkungsgrad, Ökologie) des Gesamtmodells. | Prof. Dr.-Ing. Matthias Gaderer Tel.: +49 9421 187-100 gaderer@tum.de Technische Universität München - Professur für Regenerative Energiesysteme Schulgasse 16 94315 Straubing | ||
| 01.10.2018 | 30.09.2021 | 22409517 | Biomasseheizwerke mit hocheffizienter Wärmeauskopplung durch die innovative Integration einer Abgaskondensationswärmepumpe - Akronym: BioKond | Im Rahmen des Projektes BioKond soll anhand bestehender Heiz(kraft)werke eine intensive Analyse der möglichen Effizienzsteigerung durchgeführt und die Ergebnisse in ein bestehendes Auslegungsprogramm transformiert werden. Dabei soll insbesondere die effektivste verfügbare Maßnahme, die Abgaskondensation am Biomasseheizwerk, weiterentwickelt und innovativ mit Hilfe einer Wärmepumpe in Netze mit zu hohen Rücklauftemperaturen integriert werden. | Prof. Dr.-Ing. Matthias Gaderer Tel.: +49 9421 187-100 gaderer@tum.de Technische Universität München - Professur für Regenerative Energiesysteme Schulgasse 16 94315 Straubing |