Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe e.V. (FNR)
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Förderprojekte
| Anfang | Ende | FKZ | Projektthema | Bericht | |||
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| 01.10.2019 | 30.09.2023 | 22000518 | Verbundvorhaben: Acetylierung dünner Furniere und Holzfasern mittels in situ erzeugtem Keten zur Verbesserung der Beständigkeit daraus hergestellter Holzwerkstoffe; Teilvorhaben 1: Acetylierung und Herstellung der Holzwerkstoffe - Akronym: FiVeKat | Ein Verfahren zur Acetylierung dünner Furniere und Holzfasern mittels Keten wird entwickelt. Hierzu werden Reaktoren konstruiert mit denen Keten in exakt erforderlicher Menge aus Aceton erzeugt wird. Das Gas wird unmittelbar für die Acetylierung des Holzes verwendet. Vorteil gegenüber dem technischen Ac2O-Verfahren ist, dass kaum Essigsäure entsteht, da die Säure nur in Spuren durch nicht umgesetztes Keten gebildet wird (keine Geruchsbelästigung der Produkte). | Dr. Anna Musyanovych Tel.: +49 6131 990-246 anna.musyanovych@imm.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Mikrotechnik und Mikrosysteme (IMM) Carl-Zeiss-Str. 18-20 55129 Mainz | ||
| 01.03.2019 | 28.02.2022 | 22002118 | Verbundvorhaben: Nutzung von Laubhölzern und Hölzern aus Kurzumtriebsplantagen als Torfersatz zur Entwicklung von Pflanzsubstraten, Grow-Bags und Grow-Blocks; Teilvorhaben 1: Pflanzversuche und Entwicklung von Grow- Bags und Grow-Blocks - Akronym: GrowBags-GrowBlocks | Holzfasern als Torfersatz sind eine interessante Alternative zum zunehmend eingeschränkt verfügbaren Torf, da diese bei nachhaltiger Forstwirtschaft in bestimmten jährlichen Kontingenten praktisch endlos zur Verfügung stehen. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, dem Umbau der Waldwirtschaft und dem Erhalt von Moorlandschaften Rechnung zu tragen. Hierfür sollen Pflanzsubstrate und Substratkomponenten für Blumenerde, sowie Grow-Bags und Grow-Blocks für die Gemüseproduktion im Gewächshaus, aus Laubhölzern entwickelt und unter praxisnahen Bedingungen in Pflanzversuchen evaluiert werden. Das Forschungsvorhaben gliedert sich in zwei Teilprojekte: TP 1: Praxisnahe Pflanzversuche mit Substraten, Grow-Bags und Grow-Blocks aus Laubholzfasern und Entwicklung von mit Protein gebundenen Grow-Blocks (Universität Göttingen) TP 2: Aufschluss von Laubhölzern mit niedriger Umtriebszeit und Hölzer aus Kurzumtriebsplantagen (KUP) zur Entwicklung von Pflanzsubstraten, Grow-Bags und Grow-Blocks (Kleeschulte Erden GmbH & Co. KG) | Aus Gründen der Verfügbarkeit und wirtschaftlichen Erwägungen wurde der Fokus auf die Baumarten Buche, Pappel, Weide und Erle gelegt. Die chemischen Analysen der Hölzer zeigen die erwarteten Ergebnisse: Die Laubhölzer enthalten weniger Lignin, jedoch einen höheren Hemicellulosenanteil als das zum Vergleich herangezogene Fichtennadelholz. In Keimversuchen zeigt sich, dass die Laubholzsubstratfasern dieselben Keimraten aufwiesen wie die Referenz aus Fichte. Insofern lässt im Hinblick auf die Holzinhaltsstoffe folgern, dass in Laubholzfasern keine keimhemmenden Substanzen vorhanden sind. Mit einer proteinhaltigen Bindemittelflotte ist es gelungen aus den unter den Gegebenheiten der Kleeschulte Erden GmbH & Co KG optimierten Laubholzfasern Grow Blocks herzustellen, die sich im Hinblick auf das Pflanzenwachstum im Vergleich zu handelsüblichen Grow Blocks aus Steinwolle als ebenbürtig erweisen. Die entwickelten Grow Blocks weisen zudem auch nach einer 6 monatigen Verwendung im Freiland ausreichende Festigkeiten auf um (Jung)pflanzen mechanisch zu stabilisieren. Der kritische Stickstoffhaushalt sowie Wasserhaltekapazität der Holzfasern spielt bei dieser Verwendung aber auch in Grow Bags eine eher untergeordnete Rolle, da in der professionellen Gemüsezucht im Gewächshaus üblicherweise mit Bewässerungssystemen und einem Überschuss an Nährstoffen und deren Rückgewinnung gearbeitet wird, so dass eine Stickstoffimmobilisierung sowie eine geringe Wasserhaltekapazität kompensiert werden kann. Zur Abmischung von Pflanzsubstraten sind Laubholzfasern eher kritisch zu betrachten. Eine Kompensation des instabilen Stickstoffhaushaltes der Holzfasern ist hier nur bedingt möglich, so dass insbesondere im Hobbybereich keine ausreichenden Substratqualitäten erreicht werden können. Hier ist eine Kombination mit anderen Substratkomponenten sinnvoll, wobei die möglichen Anteile in weiteren Untersuchungen ausgelotet werden sollten. | Prof. Dr. Alireza Kharazipour Tel.: +49 551 39-33488 akharaz@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. Molekulare Holzbiotechnologie und Technische Mykologie Büsgenweg 2 37077 Göttingen | |
| 01.03.2019 | 31.12.2020 | 22004518 | Holzbasierte Hybridnanokomposite als multifunktionale Hochleistungsausgangsmaterialien für den 3D-Druck (Nanofibrills) - Akronym: Nanofibrills | Der 3D-Druck ermöglicht die präzise Herstellung individuell angepasster Produkte und bietet ein großes Potential. Es werden aber gegenwärtig eine Vielzahl an nicht biologisch abbaubaren Materialien genutzt. Dies führt unmittelbar zu einer Erhöhung der globalen CO2-Emissionen sowie der Verschmutzung der Weltmeere. Daher ist es notwendig, neuartige Materialien auf Grundlage nachwachsender Rohstoffe zu entwickeln. Cellulosenanofibrillen (CNF) aus Holz sind definiert als fibrillierte Nanopartikel mit einer Dicke von < 1 µm. Die Integration von CNF in 3D-gedruckte Bionanokomposite ist ein vielversprechender Ansatz um erneuerbare Materialien herzustellen, die ein niedriges Gewicht aufweisen und biologisch abbaubar sind. Zusätzlich könne CNF die mechanischen Eigenschaften von Verbundmaterialien signifikant verbessern. Im Rahmen des Forschungsprojektes sollen Hybrid-Materialien erzeugt werden, indem anorganischen Nanoteilchen mit der CNF verbunden werden. Ziel des Forschungsprojektes ist die Entwicklung einer Grundsubstanz aus CNF, deren Oberfläche im Rahmen einer kontrollierten radikalischen Polymerisation chemische modifiziert wird. Parallel werden anorganische Nanopartikel an der Oberfläche modifiziert, damit sie mit den modifizierten CNF verbunden werden können. Durch die kontrollierte radikalische Polymerisation wachsen die vorher ausgewählten Monomere auf der CNF, während sie zeitgleich die anorganischen Nanoteilchen mit der CNF verbinden. Dabei übertragen die anorganischen Nanopartikel ihre Eigenschaften auf das finale Material, während sie gleichzeitig eine Quervernetzung zwischen den einzelnen CNF ermöglichen. Dadurch wird ein starkes und widerstandsfähiges Netzwerk gebildet, das mittels 3D-Druck verarbeitet wird. Dieses Forschungsprojekt wird sich hauptsächlich auf das Tintenstrahldrucken konzentrieren, bei dem die erzeugten Hybridmaterialien als Gel vorliegen. | Prof. Dr. Bodo Saake Tel.: +49 40 822459-206 bodo.saake@uni-hamburg.de Universität Hamburg - Fakultät für Mathematik, Informatik u. Naturwissenschaften - Fachbereich Biologie - Institut für Holzwissenschaften (IHW) Leuschnerstr. 91 21031 Hamburg | ||
| 01.03.2016 | 31.10.2020 | 22005115 | Verbundvorhaben: Serienreife Entwicklung eines beheizbaren Verbundwerkstoffes durch Funktionalisierung einer Bindemittelschicht bei der Fertigung klassischer Holzwerkstoffe; Teilvorhaben 2: Eigenschaftsprüfung - Akronym: EleiK | Die Projektidee des Verbundvorhabens zielte auf die Entwicklung und Erforschung eines innovativen und grundlegend verbesserten Holzwerkstoffes ab. Genauer bestand die Aufgabenstellung in der Integration einer Heizfunktion in einen Lagenholzwerkstoff im Anwendungsbeispiel eines Fertigparkettsystems. Im Gegensatz zu einer klassischen Fußbodenheizung wurde der Ansatz gewählt, die Heizfunktion durch eine elektrisch leitfähige und wärmeabgebende Klebstoffschicht (Basis wässrige Dispersion) unterhalb des Deckfurniers zu generieren. Hierbei war angedacht, den Fertigungsprozess ursprünglicher Paneelen größtmöglich beizubehalten. Dazu zählen Bindemittelauftrag, Komponentenzuschnitt sowie Verpressung und Nachbearbeitung. Ebenso war es das Ziel, die Verlegesystematik weitestgehend zu übernehmen, sodass der Verlegeaufwand für den Endanwender vergleichbar ist. Zur Gewährleistung der elektrischen Sicherheit wurde der Betrieb im Schutzkleinspannungsbereich präferiert. Die elektrische Kontaktierung sollte, ähnlich des Verlegeaufwands, einfach und schnell erfolgen und auch für Privatkunden ohne elektrische Fachausbildung möglich sein. Betriebsmodi sollten intuitiv gestaltet sein, sodass der Endanwender lediglich seine Zielgröße einzustellen hat. Die Sensorik sowie elektrische Regelungstechnik sorgen für den SOLL-IST-Abgleich sowie die mit einhergehenden elektrischen Regelgrößen für die Oberflächentemperatur. | In der Projektlaufzeit wurde eine elektrisch leitfähige wässrige Dispersion entwickelt, bei deren Herstellung untypischer Weise ein Extruder zum Einsatz kam. Dieser Klebstoff wurde für die Herstellung eines Fußbodensystems in Fertigparkettbauweise verwendet. Entsprechende Produktionsparameter wurden unter Verwendung industrieller Fertigungstechnologien eruiert. Der Betrieb des Produktes erfolgte mittels speziell konzipierter Regelungstechnik, welche die IST-Werte (Raumluft- sowie Bodentemperatur, Luftfeuchtigkeit) aufnimmt, zur Regelung der Heizleistung/Oberflächentemperatur verarbeitet und im Schutzkleinspannungsbereich bis 42 V DC in die Paneelfläche einspeist (Haushaltsnorm und Niederspannungsrichtlinie EN 60335-1, EN 60335-2-96). Zur elektrischen Kontaktierung wurde ein System, bestehend aus Aluminiumrohren und Kontaktierungsstiften, entwickelt, wodurch eine Verbindung von Energieversorgung zu Paneele sowie von Paneele zu Paneele gewährleistet ist. Mit Beendigung des Forschungsprojektes liegt ein vollfunktionsfähiger Demonstrator vor, bestehend aus einer beheizbaren Parkettfläche mit den Abmessungen 1,3 m x 1,3 m sowie einem Bedienpult incl. Stromversorgung und Regelungstechnik. Thermografische Aufzeichnungen im Betrieb zeigen, dass eine gute Wärmeverteilung über die gesamte Fläche, unter Berücksichtigung lokaler Temperaturschwankungen, vorliegt. Das entwickelte Fußbodensystem ist zudem leicht zu verlegen und mit herkömmlichen Werkzeugen (Formatkreissäge, Stichsäge) bearbeitbar, sodass der Verlegeaufwand für den Endanwender nahezu unverändert ist. Hinzu kommt die, entsprechend des aktuellen Projektstandes entwickelte, einfache elektrische Kontaktierung. Mit dem Demonstrator wird eine erfolgreiche Implementation der Heizfunktion (elektrisch beheizbares Bindemittel, elektrisches Kontaktierungssystem) sowie peripherer Komponenten (Sensorik, Energieversorgung) in einem Fußboden in Fertigparkettbauweise belegt. | Prof. Dr.-Ing. Hendrike Raßbach Tel.: +49 3683 6882-112 h.rassbach@fh-sm.de Hochschule Schmalkalden - Fakultät Maschinenbau - Forschungsgruppe nachwachsende Rohstoffe Blechhammer 4-9 98574 Schmalkalden | X |
| 01.03.2016 | 31.10.2020 | 22005215 | Verbundvorhaben: Serienreife Entwicklung eines beheizbaren Verbundwerkstoffes durch Funktionalisierung einer Bindemittelschicht bei der Fertigung klassischer Holzwerkstoffe; Teilvorhaben 3: Applikationsentwicklung - Akronym: EleiK | Die Projektidee des Verbundvorhabens zielte auf die Entwicklung und Erforschung eines innovativen und grundlegend verbesserten Holzwerkstoffes ab. Genauer bestand die Aufgabenstellung in der Integration einer Heizfunktion in einen Lagenholzwerkstoff im Anwendungsbeispiel eines Fertigparkettsystems. Im Gegensatz zu einer klassischen Fußbodenheizung wurde der Ansatz gewählt, die Heizfunktion durch eine elektrisch leitfähige und wärmeabgebende Klebstoffschicht (Basis wässrige Dispersion) unterhalb des Deckfurniers zu generieren. Hierbei war angedacht, den Fertigungsprozess ursprünglicher Paneelen größtmöglich beizubehalten. Dazu zählen Bindemittelauftrag, Komponentenzuschnitt sowie Verpressung und Nachbearbeitung. Ebenso war es das Ziel, die Verlegesystematik weitestgehend zu übernehmen, sodass der Verlegeaufwand für den Endanwender vergleichbar ist. Zur Gewährleistung der elektrischen Sicherheit wurde der Betrieb im Schutzkleinspannungsbereich präferiert. Die elektrische Kontaktierung sollte, ähnlich des Verlegeaufwands, einfach und schnell erfolgen und auch für Privatkunden ohne elektrische Fachausbildung möglich sein. Betriebsmodi sollten intuitiv gestaltet sein, sodass der Endanwender lediglich seine Zielgröße einzustellen hat. Die Sensorik sowie elektrische Regelungstechnik sorgen für den SOLL-IST-Abgleich sowie die mit einhergehenden elektrischen Regelgrößen für die Oberflächentemperatur. | In der Projektlaufzeit wurde eine elektrisch leitfähige wässrige Dispersion entwickelt, bei deren Herstellung untypischer Weise ein Extruder zum Einsatz kam. Dieser Klebstoff wurde für die Herstellung eines Fußbodensystems in Fertigparkettbauweise verwendet. Entsprechende Produktionsparameter wurden unter Verwendung industrieller Fertigungstechnologien eruiert. Der Betrieb des Produktes erfolgte mittels speziell konzipierter Regelungstechnik, welche die IST-Werte (Raumluft- sowie Bodentemperatur, Luftfeuchtigkeit) aufnimmt, zur Regelung der Heizleistung/Oberflächentemperatur verarbeitet und im Schutzkleinspannungsbereich bis 42 V DC in die Paneelfläche einspeist (Haushaltsnorm und Niederspannungsrichtlinie EN 60335-1, EN 60335-2-96). Zur elektrischen Kontaktierung wurde ein System, bestehend aus Aluminiumrohren und Kontaktierungsstiften, entwickelt, wodurch eine Verbindung von Energieversorgung zu Paneele sowie von Paneele zu Paneele gewährleistet ist. Mit Beendigung des Forschungsprojektes liegt ein vollfunktionsfähiger Demonstrator vor, bestehend aus einer beheizbaren Parkettfläche mit den Abmessungen 1,3 m x 1,3 m sowie einem Bedienpult incl. Stromversorgung und Regelungstechnik. Thermografische Aufzeichnungen im Betrieb zeigen, dass eine gute Wärmeverteilung über die gesamte Fläche, unter Berücksichtigung lokaler Temperaturschwankungen, vorliegt. Das entwickelte Fußbodensystem ist zudem leicht zu verlegen und mit herkömmlichen Werkzeugen (Formatkreissäge, Stichsäge) bearbeitbar, sodass der Verlegeaufwand für den Endanwender nahezu unverändert ist. Hinzu kommt die, entsprechend des aktuellen Projektstandes entwickelte, einfache elektrische Kontaktierung. Mit dem Demonstrator wird eine erfolgreiche Implementation der Heizfunktion (elektrisch beheizbares Bindemittel, elektrisches Kontaktierungssystem) sowie peripherer Komponenten (Sensorik, Energieversorgung) in einem Fußboden in Fertigparkettbauweise belegt. | Andreas Mühlenbein Tel.: +49 2952 816-471 andreas.muehlenbein@meisterwerke.com MeisterWerke Schulte GmbH Johannes-Schulte-Allee 5 59602 Rüthen | X |
| 01.01.2020 | 30.06.2023 | 22006018 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Verfahren zur Verminderung der Abgabe von flüchtigen organischen Säuren aus Buchen-MDF; Teilvorhaben 1: Versuche zur Verminderung der Emission an flüchtigen organischen Säuren - Akronym: Buchen-MDF | Das Forschungsvorhaben hat das Ziel, die Abgabe von flüchtigen organischen Säuren aus mitteldichten Faserplatten (MDF) aus Buchenholz durch praxisrelevante Maßnahmen erheblich zu reduzieren und hierdurch den Anwendungsbereich von Buchen-MDF zu erweitern. Buchen-MDF in Tiefziehqualität mit einer verminderten Essigsäureabgabe bieten Vorteile im Hinblick auf ihre Verwendung zur Herstellung von 3D-Möbelfronten für Küchen- und Badmöbel. Da das Buchenholz bzw. die Buchenholzfasern von sich aus bereits vergleichsweise arm an primären Extraktstoffen (Terpene, Fette, Harze) sind, wird erwartet, dass sich eine verminderte Essigsäureabgabe der Buchen-MDF positiv auf das Emissionsverhalten und das 3D-Beschichtungsverhalten der MDF unter Einsatz von Polyurethanklebstoffen (PU-Klebstoffe) auswirkt und das Risiko einer Delaminierung der PVC-Folien bei Verwendung von PU-Klebstoffen reduziert wird. Ferner soll durch eine verringerte Essigsäureemission die Feuchtebeständigkeit bzw. die Hydrolyseresistenz von mit Klebstoffen auf Basis von polymerem Diphenylmethandiisocyanaten (PMDI) verleimten Buchen-MDF erhöht werden. Dies kommt der Bestrebung der Holzindustrie entgegen, MDF stärker im Bauwesen zu verwenden. | Prof. Dr. Ursula Kües Tel.: +49 551 39-7024 ukuees@gwdg.de Georg-August-Universität Göttingen - Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie - Büsgen-Institut - Abt. Molekulare Holzbiotechnologie und Technische Mykologie Büsgenweg 2 37077 Göttingen | ||
| 01.03.2019 | 31.08.2022 | 22013718 | Verbundvorhaben: Entwicklung neuer thermo-mechanisch modifizierter Holzsubstrate aus einheimischen Hölzern zur witterungsbeständigen Pulverlackbeschichtung; Teilvorhaben 2: Neue modifizierte Holzsubstrate - Akronym: PulverLackHolz | Im Verbundvorhaben "Entwicklung neuer thermo-mechanisch modifizierter Holzsubstrate aus einheimischen Hölzern zur witterungsbeständigen Pulverlackbeschichtung" wurden in Zusammenarbeit mit dem Projektpartner IHD neue Holzsubstrate mit reduziertem Porenvolumen entwickelt und dafür geeignete Pulverlackbeschichtungen evaluiert. Ziel des Teilvorhabens der TUD war die "Entwicklung neuer modifizierter Holzsubstrate" für die nachfolgende Pulverlackbeschichtung im Außenbereich. Dazu wurden zunächst geeignete leichte und zerstreutporige Laubhölzer (Pappel, Birke) sowie Nadelholz (Fichte) ausgewählt. Im Anschluss wurden verschiedene Prozess- und Materialparameter für die thermo-(hygro-) mechanische Verdichtung ausgewählt. Danach erfolgten Messungen zum ASE (Anti-Swelling-Efficiency), der Dichteverteilung und des Restvolumens. Nach Reduzierung des Verdichtungsgrades von 50% auf 20% wurden Versuche zur Haftfestigkeit für die Verklebung einzelner Lamellen zu Paneele durchgeführt. Dabei wurden die Harze Melamin, Polyurethan und Phenol-Recorcin als feuchtigkeitsbeständige Klebstoffe für verdichtetes Holz untersucht. Nach Herstellung von verdichteten Hölzern und deren Verklebung erfolgte eine mehrfache Optimierung der Holzsubstrate bzw. der Holzpaneele auf Grundlage der Beschichtungsergebnisse des IHD. Zusätzlich wurden pre- und post-Prozesse an der Paneele zur Reduzierung der Reaktivität durch thermische (Carbon-IR-Strahlung) und thermo-hygrische Behandlung (Sattdampf) durchgeführt. Für einige Paneele wurden Umformversuche für 3D-Formkörper durchgeführt. Hierbei stand sowohl die Umformung, die Formstabilität als auch die Beschichtung im Fokus der Arbeiten. Ebenso fanden Industrieversuche zur Verdichtung und Bewertung der Wirtschaftlichkeit statt. Mit diesen verdichteten Materialien fanden ebenfalls Umformungen und Pulverlackbeschichtungen statt. | Die thermo-mechanische Verdichtung führte zur Veränderung der Oberflächenstruktur der vorrangig untersuchten Holzarten Pappel und Birke. Die Herstellung modifizierter Paneele wurde von 40 % Verdichtung zur Verbesserung von Welligkeit und Inhomogenitäten in der Dichteverteilung auf 20 % Verdichtung reduziert. Die Verklebung erreichte mit 1K PUR- und Phenolrecorzin-Klebstoff hohe feuchtigkeitsbeständige Festigkeitswerte bei den thermo-(hygrischen) post-Prozessen des Temperns und der Umformung zu 3D-Formholzkörpern. Die Veränderung der Verdichtungsgeschwindigkeit (0,5 mm/min bzw. 1 mm/min) erhöht die Qualität der Verdichtung. Um eine Reduzierung des Recovery Set zu erreichen, wurden thermische pre- und post-Prozesse entwickelt. Hierbei stellten sich Temperaturen von über 220°C bei kurzzeitiger Einwirkdauer von 120s als vorteilhaft heraus. Eine Verringerung des Recovery Set um 15 % wurde erfolgreich an 3D-Formholzkörpern unter zu Hilfenahme von Fixierungsvorrichtungen erreicht. Eine weitere Verbesserung des Recovery Set wurde an Kleinproben durch eine nachträgliche Bedampfung erzielt. Problematisch bleiben weiterhin die Verringerung der mechanischen Festigkeiten von bis zu 20 % unter erhöhter Temperatureinwirkung. Die Umsetzung von Industrieversuchen zur Herstellung modifizierter Paneele konnte mit guten Ergebnissen durchgeführt werden. Hinsichtlich Materialeffizienz und Wirtschaftlichkeit bedarf es jedoch des Einsatzes anderer Technologien wie z. B. der Erwärmung des Substrates im kurzwelligen Bereich oder der kontinuierlichen Verdichtung mit abgestimmten Heiz-, Press- und Kühlbereichen, analog zur Herstellung von Holzwerkstoffen (ContiRoll etc.). | Prof. Dr.-Ing. Peer Haller Tel.: +49 351 463-35575 peer.haller@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Bauingenieurwesen - Institut für Stahl- und Holzbau - Professur für Ingenieurholzbau und baukonstruktives Entwerfen Georg-Schumann-Str. 7 01187 Dresden | X |
| 01.11.2018 | 28.02.2021 | 22013918 | Verbundvorhaben: Entwicklung von neuartigen Zerkleinerungs- und Aufschlussverfahren zur Effizienzsteigerung der Aufbereitungs- und Aufschlussprozesse bei der Gewinnung von Plattformchemikalien aus lignocellulose-haltigen nachwachsenden Rohstoffen (ZerAuNa); Teilvorhaben 2: Biomasseaufschluss - Akronym: ZerAuNa | Der Fokus des Verbundvorhabens liegt auf der Untersuchung der Auswirkungen der Zerkleinerungsverfahren auf die Ausbeuten eines neuen Aufschlussverfahrens mit "Switchable Hydrophilicity Solvents" (SHS). Im Rahmen des Vorhabens soll durch die kombinierte Entwicklung und Erprobung von Zerkleinerungsprozessen und des innovativen Aufschlussverfahrens die Rohstoff- und Energieeffizienz dieser beiden Prozessschritte erheblich gesteigert werden. Die Wahl des Zerkleinerungsprozesses beeinflusst die Eigenschaften der Zerkleinerungsprodukte und die dafür benötigte Energie. Der Erfolg des Aufschlussverfahrens ist abhängig von diesen Eigenschaften, da die Oberfläche des Holzes vergrößert und die Eindringtiefe des Lösungsmittels in den Lignocellulose-Verbund erhöht wird. Dadurch soll der Verbrauch von Wasser, Chemikalien und Energie sowie die Entstehung von belasteten Abwässern minimiert werden. | Sarah Böringer Tel.: +49 721 4640-660 sarah.boeringer@ict.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | X | |
| 01.10.2019 | 30.09.2023 | 22014718 | Verbundvorhaben: Acetylierung dünner Furniere und Holzfasern mittels in situ erzeugtem Keten zur Verbesserung der Beständigkeit daraus hergestellter Holzwerkstoffe; Teilvorhaben 2: Aufbau und Betrieb der Acetylierungsanlage - Akronym: FiVeKet | Aufbau einer Acetylierungsanlage im Kleinmaßstab. Beratende Mitwirkung bei der Konstruktion der Acetylierungsreaktoren. Bereitstellung einen Keten umrüstbaren 100 l Sterilisators. Umrüsten und Umprogramieren der Anlage. Programmabläufe optimieren. Teilnahme an Experimenten zur Acetylierung. Beratung zu Sicherheitseinrichtungen. Mitwirkung bei der Herstellung eines Formsitzes. | Torsten Ilka Tel.: +49 6732 9370-0 monika.ramberger@dmb-apparatebau.de DMB Apparatebau GmbH Spiesheimer Weg 25 a 55286 Wörrstadt | ||
| 01.11.2018 | 28.02.2021 | 22017617 | Verbundvorhaben: Entwicklung von neuartigen Zerkleinerungs- und Aufschlussverfahren zur Effizienzsteigerung der Aufbereitungs- und Aufschlussprozesse bei der Gewinnung von Plattformchemikalien aus lignocellulose-haltigen nachwachsenden Rohstoffen (ZerAuNa); Teilvorhaben 1: Biomassezerkleinerung - Akronym: ZerAuNa | Der Fokus des Verbundvorhabens liegt auf der Untersuchung der Auswirkungen der Zerkleinerungsverfahren auf die Ausbeuten eines neuen Aufschlussverfahrens mit "Switchable Hydrophilicity Solvents" (SHS). Im Rahmen des Vorhabens soll durch die kombinierte Entwicklung und Erprobung von Zerkleinerungsprozessen und des innovativen Aufschlussverfahrens die Rohstoff- und Energieeffizienz dieser beiden Prozessschritte erheblich gesteigert werden. Die Wahl des Zerkleinerungsprozesses beeinflusst die Eigenschaften der Zerkleinerungsprodukte und die dafür benötigte Energie. Der Erfolg des Aufschlussverfahrens ist abhängig von diesen Eigenschaften, da die Oberfläche des Holzes vergrößert und die Eindringtiefe des Lösungsmittels in den Lignocellulose-Verbund erhöht wird. Dadurch soll der Verbrauch von Wasser, Chemikalien und Energie sowie die Entstehung von belasteten Abwässern minimiert werden. | Prof. Dr.-Ing. Ulrich Teipel Tel.: +49 911 5880-1471 ulrich.teipel@th-nuernberg.de Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm - Fakultät Verfahrenstechnik - FG Partikeltechnologien, Rohstoffinnovationen und Ressourcheneffizienz Keßlerplatz 12 90489 Nürnberg | X | |
| 01.09.2017 | 31.08.2021 | 22018216 | Ermüdungsverhalten von Bauteilen aus WPC im Anwendungsfeld der Fördertechnik | Im Projektvorhaben soll das Ermüdungsverhalten von Bauteilen aus Wood Plastic Composite (WPC) im Anwendungsfeld der Fördertechnik erforscht werden. Kernsegment im Projekt ist das hochgefüllte WPC-Extrusionsprofil als Trag- und Gleitelement im Hängefördersystem (HFS). Im ersten Schritt des Vorhabens soll das Kriechverhalten (langzeitstatisch) und Ermüdungsverhalten unter dynamisch-schwingender Belastung (langzeitdynamisch) am produktspezifischen WPC-Material und am WPC-Systembauteil untersucht werden. Das Prüfregime bezieht sich dabei auf das reale Belastungskollektiv in der Anwendung des Hängefördersystems. Zur Materialcharakteristik sind Methoden aus der Holz- und Kunststofftechnik angedacht. Aufbauend auf die Material- und Bauteiluntersuchungen ist die Überwachung der langzeitmechanischen Eigenschaften im Dauerlauftest des HFS angedacht. Dieser Dauerlauftest unterteilt sich in Labortest und Prototypentest im industriellen Umfeld. s. ausführliche Vorhabenbeschreibung | 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 | X | |
| 01.12.2019 | 30.11.2021 | 22020318 | Verbundvorhaben: Machbarkeitsstudie zur Entwicklung von neuartigen, biobasierten, flexiblen Thermoplastholzstrukturen aus Holzwolle unter Verwendung der Fadenbildungstechnik für komplexe geformte, biobasierte Composite; Teilvorhaben 1: Entwicklung der Thermoplastholzstrukturen - Akronym: Lignowool-THS | Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Durchführung einer Machbarkeitsstudie zur erstmaligen Entwicklung und technischen Umsetzung von gleichmäßigen, flexiblen, biobasierten, flächigen Thermoplastholzstrukturen aus Holzwolle und Bio-Thermoplastfasern, z. B. Polylactide (PLA), bzw. technischen Thermoplastfasern unter Verwendung von weiterzuentwickelnden Labortextilmaschinen der Fadenbildungstechnik. Dazu wird eine vielversprechende, neuartige Prozesskette von der Holzwollezerlegung und -aufbereitung über deren Homogenisierung und Ausrichtung bis zur flächigen fixierten Thermoplastholzstruktur untersucht. Dieses neuartige Zwischenprodukt schließt, bezogen auf die technische Nutzung, eine Lücke im Bereich der Holzwerkstoffe, führt den nachwachsenden Rohstoff Holzwolle einer deutlich höheren Wertschöpfung zu und verbessert die Ressourceneffizienz bezogen auf die reststoffarme Nutzung des Holzes. Basierend auf diesen neuartigen Halbzeugen können komplex geformte, biobasierte Composites für technische Anwendungen (z. B. als Flächenstruktur im Wohninterieurbereich, wegen ihrer guten Dämmeigenschaften, verbunden mit sichtbarer Holzästhetik im Innen-ausbau, für Sonnenschutz, Segel, Windschutz oder für flexible Behältersysteme, Autoindustrie, Leichtbau, Holzbau, Anlagen- und Innenausbau, Medizintechnik) entwickelt werden. Dieses Vorprojekt soll mit der einfachen Herstellung von Funktionsmustern aus den neuartigen Halbzeugen abgeschlossen werden. Wenngleich eine erweiterte Verarbeitung dieses neuartigen Halbzeuges zu komplex geformten, biobasierten Compositen für technische Anwendungen angestrebt wird, soll bewusst in diesem Vorprojekt noch darauf verzichtet werden. Diese Forschungsarbeit wird gemeinsam vom Institut für Naturstofftechnik, Professur für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik (HFT), dem Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) sowie den assoziierten Unternehmen. | Prof. Dr.-Ing. habil Chokri Cherif Tel.: +49 351 463-39300 chokri.cherif@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik Hohe Str. 6 01069 Dresden | X | |
| 01.08.2019 | 31.12.2021 | 22021218 | Verbundvorhaben: Sequentielles Extraktionsverfahren zur Gewinnung hochwertiger Intermediate aus Buchenholz (XyloSolv); Teilvorhaben 1: Prozessentwicklung - Akronym: XyloSolv | Im Vorhaben XyloSolv sollte ein Verfahren zur sequentiellen Extraktion von Buchenholz mit Wasser und Ethanol/Wasser-Mischungen entwickelt und skaliert werden, welches es ermöglicht, Xylan, Lignin und Faserstoff als hochreine Fraktionen zu gewinnen. Xylan aus Buchenholz ist ein Polysaccharid, welches als Ausgangsstoff für die pharmazeutische Industrie dient. Ein vom Projektpartner HV-Polysaccharides GmbH GmbH & Co.KG (HVP) entwickeltes und erprobtes hydrothermales Verfahren ermöglicht durch spezielle Prozessführung die Gewinnung von Xylan in einer bisher nicht verfügbaren Qualität, sodass es sich als Grundstoff für pharmazeutische Wirkstoffe eignet und damit sehr hohe Marktpreise erzielt werden können. Daraus ergibt sich eine erhebliche Wertschöpfung im Vergleich zum Ausgangsmaterial Buchenholz. Nichtsdestotrotz wurden durch das von der HVP entwickelte Verfahren bisher nur ca. 10 % der Biomasse genutzt und es fällt eine erhebliche Menge an wässrig extrahiertem Rückstand an. In diesem Vorhaben wurde ein Lösungsansatz verfolgt, der eine der Xylangewinnung nachfolgende ethanolische Extraktion beinhaltet. Die Gewinnung von Lignin und Faserstoff ermöglicht sowohl die zusätzliche Wertschöpfung als auch die ganzheitliche Nutzung der Biomasse. Dazu wurde der Prozess der HVP mit dem vom Projektpartner Fraunhofer CBP entwickelten Organosolv-Aufschluss gekoppelt. Dieses gekoppelte Gesamtverfahren wurde vom Projektpartner Glatt Ingenieurtechnik GmbH hinsichtlich seiner technischen Umsetzbarkeit evaluiert. Ausgehend von dieser Evaluation wurde ein Anlagenkonzept erarbeitet, welches die techno-ökonomische Bewertung ermöglichte. Im Rahmen des Gesamtprojektes lag der Fokus des durch das Fraunhofer CBP bearbeiteten Teilvorhabens 1 auf der Entwicklung, Optimierung und Bilanzierung des Verfahrens im technischem Maßstab. | Am CBP wurde der Gesamtprozess im Hinblick auf Produktausbeuten und –reinheiten, sowie technische Umsetzbarkeit im Pilot- und Produktionsmaßstab optimiert. Für alle Verfahrensschritte wurden Massenbilanzen erstellt. Dazu wurden Input- und Hauptproduktströme, sowie Lösungsmittelverluste, Neben- und Abfallströme quantifiziert und deren Zusammensetzung bestimmt. Es wurde ein mehrstufiges Verfahren zur Extraktion von Buchenholz mit Wasser zur Gewinnung von Xylan erarbeitet, welches die Steuerung der Xylaneigenschaften erlaubt und bei welchem hohe Ausbeuten von ca. 40% erreicht werden. Ein kontinuierliches Extraktionsverfahren konnte nicht realisiert werden, weil dann die gewünschten Xylanspezifikationen nicht erreicht wurden. Zur Isolierung des Xylans aus den Extrakten wurde ein Aufarbeitungsverfahren entwickelt, wodurch das Extraktvolumen auf ca. 1/5 des Ausgangsvolumens reduziert wird. Dadurch können in der nachfolgenden Fällung des Xylans in Ethanol 80% an organischem Lösungsmittel eingespart werden. Die Kopplung von Xylanextraktion und Organosolv-Aufschluss wurde erfolgreich umgesetzt, wobei relativ milde Bedingungen im Organosolv-Aufschluss angewendet wurden. Durch niedrigere Temperaturen, Drücke und Säurekonzentrationen werden die Anlagenwerkstoffe weniger stark beansprucht. Der erhaltene Faserstoff war dennoch gut aufgeschlossen, er enthielt nur noch Spuren von Hemicellulose. Die Ligninfällung durch Verdampfung des Ethanols ist analog zum Standardprozess problemlos möglich. Das produzierte Lignin und der Faserstoff wurde verschiedenen Unternehmen zur Bemusterung in Materialanwendungen bereitgestellt. Die detaillierte chemische Analyse des Lignins ergab, dass dieses auch für kosmetische oder pharmazeutische Anwendungen geeignet ist. Jedoch sind für Lignin und den Faserstoff noch anwendungsspezifische Entwicklungen zur Konfektionierung notwendig, um die Verarbeitbarkeit zu gewährleisten. | Dr. Ireen Gebauer Tel.: +49 3461 43-9133 ireen.gebauer@cbp.fraunhofer.de Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein - Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP Am Haupttor 1251 06237 Leuna | X |
| 01.03.2019 | 31.08.2022 | 22022317 | Verbundvorhaben: Entwicklung neuer thermo-mechanisch modifizierter Holzsubstrate aus einheimischen Hölzern zur witterungsbeständigen Pulverlackbeschichtung; Teilvorhaben 1: Witterungsbeständige Pulverbeschichtungen auf Holz - Akronym: modPulverholz | Im Verbundvorhaben "Entwicklung neuer thermo-mechanisch modifizierter Holzsubstrate aus einheimischen Hölzern zur witterungsbeständigen Pulverlackbeschichtung" wurden in Zusammenarbeit mit dem Projektpartner TU Dresden neue Holzsubstrate mit reduziertem Porenvolumen entwickelt und dafür geeignete Pulverlackbeschichtungen evaluiert. Ziel des Teilvorhabens des IHD war die Entwicklung der Pulverlackbeschichtungen für einen Einsatz im Außenbereich. Dazu wurden zunächst potenziell geeignete Niedertemperatur- (NT-) und UV-Pulverlacke ausgewählt und auf verschiedenen Referenzsubstraten eine mögliche Eignung zur Applikation und Haftung für die neu zu entwickelnden Holzsubstrate abgeschätzt. Verglichen wurden diese Ergebnisse mit Flüssiglackbeschichtungen, die als witterungsbeständig verfügbar waren. Von diesen Ergebnissen ausgehend erfolgte die Auswahl der einzusetzenden Pulverlacke auf den neuen verdichteten Holzsubstraten. Die Pulverlackapplikation, das Einbrennen bzw. Vernetzen (thermisch oder UV- / Elektronenstrahlen) fand in mehreren optimierenden Schritten statt, wobei stets das vorliegende Substrat und dessen Eigenschaften mit in die Bewertung der Beschichtungsqualität einbezogen wurde. In den abschließenden Industrieversuchen applizierten die Industriepartner die Pulverlacke auf die neuen Holzsubstrate mit Kenntnis der im Labor ermittelten technischen und technologischen Parameter. Die so beschichteten neuen Holzsubstrate wurden auf ihre Eignung im Außenbereich untersucht. Außerdem fand die Bewertung der Ausbesserbarkeit beschädigter Pulverlackschichten statt. | Die als Primer verwendete ionische Flüssigkeit EMID W reduzierte zuverlässig den Oberflächenwiderstand und lieferte diesbezüglich die besten Voraussetzungen für einen anschließenden Pulverlackauftrag. Eine Pulverlack-Primerschicht erwies sich jedoch für den nachfolgenden Decklack in Hinblick auf die gesamte Schichtperformance verglichen mit einem Leitfähigkeitsprimer als besser. Die um 20% verdichteten Holzpaneele wurden mit 1K-PUR- oder PF-Klebstoff verklebt. Diese Klebstoffe reagierten nicht negativ auf die thermischen Prozessstufen bei der Pulverlackbeschichtung. Der NT-Pulverlack mit Primer- und Decklack führte zur ausreichenden Abdeckung der Klebefugen. Der 2-fache Auftrag des NT-Pulverlackes sowie der Einsatz der Gegenelektrode bei dessen Applikation reduzierten die Anzahl sichtbarer Mikroblasen. Bei einem 2-schichtigen Auftrag sollte die erste Schicht zunächst nur geschmolzen und nach Applikation der Deckschicht der Gesamtaufbau durchgehärtet werden. Die Elektronenstrahlen-Vernetzung lieferte bessere Beschichtungsqualitäten als die UV-Vernetzung. Die geringere Erwärmung schien vorteilhaft. Im Industrieversuch ließ sich der NT-Pulverlack mit speziellem Primer mit den besten Ergebnissen applizieren. Der Prozess der Verdichtung und vor allem das anschließende Konfektionieren und Verkleben einzelner Paneele führt zu Schwankungen des Porenvolumens an der zu beschichtenden Oberfläche. Daraus resultieren letztlich Defizite in der Beschichtungsqualität, die mit Material- und technologischem Aufwand beherrscht werden können. UV-vernetzbare Pulverlacke lassen sich mit Elektronenstrahlen sehr gut durchhärten. Für Außenanwendungen sind aktuell jedoch eher NT-Pulverlacke als strahlenvernetzbare Pulverlacke geeignet. Für eine praxistaugliche Anwendung der neuen Holzsubstrate sind die Quell- und Schwindprozesse und die mechanische Beständigkeit der Beschichtungen weiter zu verbessern. | Dipl.-Ing. Petra Schulz Tel.: +49 351 4662-316 petra.schulz@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | X |
| 01.10.2018 | 31.12.2019 | 22024717 | Herstellung von leistungsfähigen Nanocomposites aus nanofibrillierter Cellulose und Polylactid (CelLac) - Akronym: CelLac | Ziel des Vorhabens war die Herstellung von mit nanofibrillierter Cellulose (NFC) verstärkten Biopolymeren durch einen neuen innovativen Verfahrensansatz. Dieser ermöglicht es, stark polare NFC-Fasern unter Verhinderung einer Verhornung und Agglomeration in PLA einzubringen und zudem eine gleichmäßige Verteilung der Fasern im Kunststoff zu erzielen. Die Cellulosefasern werden dabei über ein Trägermedium in die weniger polare Kunststoffmatrix eingebracht, wobei die NFC-TM Mischung als rieselfähiges und wasserfreies Granulat hergestellt wird, die im Extruder einfach dosierbar ist. Auf diese Weise sollten komplett biobasierte Composites mit verbesserten thermo-mechanischen Eigenschaften, die bisher von biobasierten Kunststoffen nicht abgedeckt werden können, erzeugt werden. Nachdem in einem Vorprojekt die Machbarkeit der Verfahrensidee bereits aufgezeigt werden konnte, stand die Verbesserung des Gesamtverfahrens und die Eigenschaftsoptimierung der Compounds im Zentrum der Arbeiten. Dabei wurden folgende konkreten Einzelziele bearbeitet: (1) Verbesserung der NFC-Herstellung: Reduzierung von Chemikalienbedarf und Reaktionsdauer der TEMPO-Oxidation; (2) Optimierung des mechanischen Energieeintrags zur Faservereinzelung unter Verwendung eine Rührwerkskugelmühle, eines Ultraschallprozessors oder einer Kombination aus beidem sowie Reduzierung der Reaktionsdauer; (3) Erarbeitung einer technischen Lösung zur gleichmäßigen Verteilung der Fasern im Trägermedium, um folgende Eigenschaften der TM-Fasermischung zu erreichen: (a) geringer Wassergehalt, (b) Verhinderung von Verhornung, (c) Rieselfähigkeit, (d) Dosierbarkeit. Erreicht werden sollte dies durch (mehrstufige) Druckfiltration und/oder Trocknung. Außerdem sollte getestet werden, ob die Fasern so funktionalisiert werden können, dass sich das System leichter entwässern lässt; (4) Erarbeitung der Verfahrensparameter für Extrusion und Spritzguss. Die technische Lösung sollte gut skalierbar und wirtschaftlich umsetzbar sein. | Die bei der TEMPO-Oxidation eingesetzte Chemikalienmenge wurde im Vergleich zum Vorprojekt ZelluPol auf ein Fünftel reduziert. Als Aufschlussmethoden zur Vereinzelung der Fasern zu NfC wurden eine Rührwerkskugelmühle (RWK), ein Ultraschallprozessor (U) oder eine Kombination aus beidem eingesetzt. In allen Fällen wurde die Bildung von Nanofasern aber auch jeweils verbliebene dickere Fasern beobachtet. Neu getestet und optimiert wurde die Kombination aus Filtration und thermischer Trocknung zur Herstellung der Faser-Trägermedium-Gemische. Für alle mechanischen Vereinzelungsmethoden konnten wasserfreie und rieselfähige Gemische Fasern mit PEG oder D-Sorbitol hergestellt werden, jeweils in den Anteilen 50 Masse-% Fasern und 50 Masse-% Trägermedium und ohne eine Verhornung der Fasern. Dabei waren die mittels U aufgeschlossenen Fasern am leichtesten filtrierbar. Eine Funktionalisierung der Fasern mit Diamin verbesserte auch die Filtrierbarkeit der anderen Proben. Während sich der Laborextruder aufgrund der hohen notwendigen Verweilzeiten und Temperaturen für die Verarbeitung als ungeeignet erwies, konnten im Technikumsextruder für die mittels Ultraschall vereinzelten Fasern und PEG als Trägermedium Compounds ohne Faseragglomerate und ohne thermische Faserschädigung hergestellt werden. Der Effekt der Verstärkung von PLA mit Nanofasern, d.h. der Einfluss auf die mechanischen Kennwerte, war gering. Insgesamt konnte die Verfahrenskette zur Herstellung der Compounds optimiert werden: Faseraufschluss mittels Ultraschall, drucklose Filtration und thermische Trocknung zur Herstellung wasserfreier, rieselfähiger NFC-PEG-Gemische. Dies wird als gut skalierbar eingeschätzt. Die Ergebnisse der thermo-mechanischen Tests waren nicht zufriedenstellend. Es wird aber davon ausgegangen, dass sich zukünftig durch ggf. weitere Erhöhung des Faseranteils im NFC-PEG Gemisch und ggf. Anpassung der Chemikalienmenge bei der TEMPO-Oxidation die Werte verbessern lassen. | Dr.-Ing. Gudrun Gräbe Tel.: +49 721 4640-302 gudrun.graebe@ict.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | X |
| 01.09.2019 | 28.02.2022 | 22025618 | Verbundvorhaben: Thermoplastische Ligninvarianten als Teilsubstitut in Bitumenformulierungen für verschiedene Bauleistungen (Lignobitumen); Teilvorhaben 1: Chemische Modifizierung von Kraftlignin - Akronym: Lignobitumen | Gesamtziel der Machbarkeitsstudie ist die Teilsubstitution fosiler Bitumenbindemittel durch thermoplastische Lignine, unter Erhalt / Verbesserung der techn. u. Materialeigenschaften des Bindemittels, das flexibel in verschiedenen Bauweisen verwendet wird. In den neuen Lignobitumen-Bindemitteln wird der Anteil an thermoplastischen Ligninen über dem des Standes der Technik liegen (Substitutionsgrade 50-70%), bei Verbesserung /Erhalt von Kenndaten der Standards (70/100, B 160/220). Dies ermöglicht eine notwendige Wissensbasis (chemischen Modifizierung, spezifischen Materialkenndaten). Sie ist Grundlage zur Prozessentwicklung / Hochskalierung bis TRG 6. Für die Darstellung von ausgewählten thermoplastischen Ligninen, mit unterschiedlichem Eigenschaftsprofil, sind skalierbare, Pfropfungen mit funktionalen Verbindungen u. Veresterung der Co-Polymere notwendig. Syntheseprotokolle, Betriebsanweisungen u. Gefährdungsbeurteilungen werden erarbeitet. Umgesetzt werden nur höher-skalierbare Prozesse. Dies ermöglicht eine Bandbreite an Produkten, deren Eigenschaften flexibel auf Anforderungen in Bauweisen zugeschnitten werden. Die Lignobitumen-Bindemittel dienen als Plattformen, auf deren Grundlage die Einstellung spezifischer Eigenschaften für verschiedene Baumaßnahmen realisierbar ist. | Dr. Detlef Schmiedl Tel.: +49 721 4640-747 detlef.schmiedl@ict.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | ||
| 01.03.2016 | 31.10.2020 | 22026614 | Verbundvorhaben: Serienreife Entwicklung eines beheizbaren Verbundwerkstoffes durch Funktionalisierung einer Bindemittelschicht bei der Fertigung klassischer Holzwerkstoffe; Teilvorhaben 1: Klebstoffentwicklung - Akronym: EleiK | Die Projektidee des Verbundvorhabens zielte auf die Entwicklung und Erforschung eines innovativen und grundlegend verbesserten Holzwerkstoffes ab. Genauer bestand die Aufgabenstellung in der Integration einer Heizfunktion in einen Lagenholzwerkstoff im Anwendungsbeispiel eines Fertigparkettsystems. Im Gegensatz zu einer klassischen Fußbodenheizung wurde der Ansatz gewählt, die Heizfunktion durch eine elektrisch leitfähige und wärmeabgebende Klebstoffschicht (Basis wässrige Dispersion) unterhalb des Deckfurniers zu generieren. Hierbei war angedacht, den Fertigungsprozess ursprünglicher Paneelen größtmöglich beizubehalten. Dazu zählen Bindemittelauftrag, Komponentenzuschnitt sowie Verpressung und Nachbearbeitung. Ebenso war es das Ziel, die Verlegesystematik weitestgehend zu übernehmen, sodass der Verlegeaufwand für den Endanwender vergleichbar ist. Zur Gewährleistung der elektrischen Sicherheit wurde der Betrieb im Schutzkleinspannungsbereich präferiert. Die elektrische Kontaktierung sollte, ähnlich des Verlegeaufwands, einfach und schnell erfolgen und auch für Privatkunden ohne elektrische Fachausbildung möglich sein. Betriebsmodi sollten intuitiv gestaltet sein, sodass der Endanwender lediglich seine Zielgröße einzustellen hat. Die Sensorik sowie elektrische Regelungstechnik sorgen für den SOLL-IST-Abgleich sowie die mit einhergehenden elektrischen Regelgrößen für die Oberflächentemperatur. | In der Projektlaufzeit wurde eine elektrisch leitfähige wässrige Dispersion entwickelt, bei deren Herstellung untypischer Weise ein Extruder zum Einsatz kam. Dieser Klebstoff wurde für die Herstellung eines Fußbodensystems in Fertigparkettbauweise verwendet. Entsprechende Produktionsparameter wurden unter Verwendung industrieller Fertigungstechnologien eruiert. Der Betrieb des Produktes erfolgte mittels speziell konzipierter Regelungstechnik, welche die IST-Werte (Raumluft- sowie Bodentemperatur, Luftfeuchtigkeit) aufnimmt, zur Regelung der Heizleistung/Oberflächentemperatur verarbeitet und im Schutzkleinspannungsbereich bis 42 V DC in die Paneelfläche einspeist (Haushaltsnorm und Niederspannungsrichtlinie EN 60335-1, EN 60335-2-96). Zur elektrischen Kontaktierung wurde ein System, bestehend aus Aluminiumrohren und Kontaktierungsstiften, entwickelt, wodurch eine Verbindung von Energieversorgung zu Paneele sowie von Paneele zu Paneele gewährleistet ist. Mit Beendigung des Forschungsprojektes liegt ein vollfunktionsfähiger Demonstrator vor, bestehend aus einer beheizbaren Parkettfläche mit den Abmessungen 1,3 m x 1,3 m sowie einem Bedienpult incl. Stromversorgung und Regelungstechnik. Thermografische Aufzeichnungen im Betrieb zeigen, dass eine gute Wärmeverteilung über die gesamte Fläche, unter Berücksichtigung lokaler Temperaturschwankungen, vorliegt. Das entwickelte Fußbodensystem ist zudem leicht zu verlegen und mit herkömmlichen Werkzeugen (Formatkreissäge, Stichsäge) bearbeitbar, sodass der Verlegeaufwand für den Endanwender nahezu unverändert ist. Hinzu kommt die, entsprechend des aktuellen Projektstandes entwickelte, einfache elektrische Kontaktierung. Mit dem Demonstrator wird eine erfolgreiche Implementation der Heizfunktion (elektrisch beheizbares Bindemittel, elektrisches Kontaktierungssystem) sowie peripherer Komponenten (Sensorik, Energieversorgung) in einem Fußboden in Fertigparkettbauweise belegt. | Dr. Daniela Klein Tel.: +49 5231 749-5318 daniela.klein@jowat.de Jowat SE Ernst-Hilker-Str. 10-14 32758 Detmold | X |
| 01.06.2017 | 30.11.2020 | 22026916 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Lignin-basierten Bindemitteln und deren Formulierung zu Offset-Druckfarben (LignoPrint); Teilvorhaben 3: Entwicklung und Testung von Basisformulierungen für Druckfarben - Akronym: Ligno-Print | Im Rahmen dieses Teilprojektes werden neuartige Lignin-basierte Polyether und Polyester entwickelt, die als Kolophonium-freie Bindemittelkomponente für Offset-Druckfarben verwendet werden sollen. Dabei wird der Fokus auf die Modifikation von technisch verfügbaren Ligninen gelegt, welche kommerziell in großen Mengen verfügbar sind. Der Schwerpunkt der Arbeiten der Flint Group liegt auf der Entwicklung von Lignin basierten Offsetdruckfarben. Die neuartigen Harzkomponenten werden insbesondere auf ihre Verträglichkeit in nachhaltigen Lösemitteln für Offset-Bindemittel wie vegetabile Öle oder Fettsäureester untersucht. Hierbei spielt die Polarität der Harzkomponente und Verdruckbarkeit im lithografischen Prozess eine zentrale Rolle. Die Anforderungen an die Offsetdruckfarben bzw. deren Bindemitteln sind dabei vom Offsetdruckverfahren (Bogenoffset, Rollenoffset-Heatset und -Coldset) und deren spezifischen, hauptsächlich auf der Trocknung der Druckfarben beruhenden technischen Differenzierungen abhängig. Die Formulierungen mit den neuen Harzentwicklungen werden an die Anforderungen angepasst. | Dr. rer. nat. Roland Thiem Tel.: +49 711 9816-747 roland.thiem@flintgrp.com Flint CPS Inks Germany GmbH Sieglestr. 25 70469 Stuttgart | X | |
| 01.03.2019 | 28.02.2022 | 22027718 | Verbundvorhaben: Nutzung von Laubhölzern und Hölzern aus Kurzumtriebsplantagen als Torfersatz zur Entwicklung von Pflanzsubstraten, Grow-Bags und Grow-Blocks; Teilvorhaben 2: Aufschluss von Laubhölzern mit niedriger Umtriebszeit und Hölzer aus KUP zur Entwicklung von Pflanzsubstraten, Grow-Bags und Grow-Blocks - Akronym: GrowBags-GrowBlocks | Holzfasern als Torfersatz sind eine interessante Alternative zum zunehmend eingeschränkt verfügbaren Torf, da diese bei nachhaltiger Forstwirtschaft in bestimmten jährlichen Kontingenten praktisch endlos zur Verfügung stehen. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, dem Umbau der Waldwirtschaft und dem Erhalt von Moorlandschaften Rechnung zu tragen. Hierfür sollen Pflanzsubstrate und Substratkomponenten für Blumenerde, sowie Grow-Bags und Grow-Blocks für die Gemüseproduktion im Gewächshaus, aus Laubhölzern entwickelt und unter praxisnahen Bedingungen in Pflanzversuchen evaluiert werden. Das Forschungsvorhaben gliedert sich in zwei Teilprojekte: TP 1: Praxisnahe Pflanzversuche mit Substraten, Grow-Bags und Grow-Blocks aus Laubholzfasern und Entwicklung von mit Protein gebundenen Grow-Blocks (Universität Göttingen) TP 2: Aufschluss von Laubhölzern mit niedriger Umtriebszeit und Hölzer aus Kurzumtriebsplantagen (KUP) zur Entwicklung von Pflanzsubstraten, Grow-Bags und Grow-Blocks (Kleeschulte Erden GmbH & Co. KG) | Aus Gründen der Verfügbarkeit und wirtschaftlichen Erwägungen wurde der Fokus auf die Baumarten Buche, Pappel, Weide und Erle gelegt. Die chemischen Analysen der Hölzer zeigen die erwarteten Ergebnisse: Die Laubhölzer enthalten weniger Lignin, jedoch einen höheren Hemicellulosenanteil als das zum Vergleich herangezogene Fichtennadelholz. In Keimversuchen zeigt sich, dass die Laubholzsubstratfasern dieselben Keimraten aufwiesen wie die Referenz aus Fichte. Insofern lässt im Hinblick auf die Holzinhaltsstoffe folgern, dass in Laubholzfasern keine keimhemmenden Substanzen vorhanden sind. Mit einer proteinhaltigen Bindemittelflotte ist es gelungen aus den unter den Gegebenheiten der Kleeschulte Erden GmbH & Co KG optimierten Laubholzfasern Grow Blocks herzustellen, die sich im Hinblick auf das Pflanzenwachstum im Vergleich zu handelsüblichen Grow Blocks aus Steinwolle als ebenbürtig erweisen. Die entwickelten Grow Blocks weisen zudem auch nach einer 6 monatigen Verwendung im Freiland ausreichende Festigkeiten auf um (Jung)pflanzen mechanisch zu stabilisieren. Der kritische Stickstoffhaushalt sowie Wasserhaltekapazität der Holzfasern spielt bei dieser Verwendung aber auch in Grow Bags eine eher untergeordnete Rolle, da in der professionellen Gemüsezucht im Gewächshaus üblicherweise mit Bewässerungssystemen und einem Überschuss an Nährstoffen und deren Rückgewinnung gearbeitet wird, so dass eine Stickstoffimmobilisierung sowie eine geringe Wasserhaltekapazität kompensiert werden kann. Zur Abmischung von Pflanzsubstraten sind Laubholzfasern eher kritisch zu betrachten. Eine Kompensation des instabilen Stickstoffhaushaltes der Holzfasern ist hier nur bedingt möglich, so dass insbesondere im Hobbybereich keine ausreichenden Substratqualitäten erreicht werden können. Hier ist eine Kombination mit anderen Substratkomponenten sinnvoll, wobei die möglichen Anteile in weiteren Untersuchungen ausgelotet werden sollten. | Dr. Wilfred Vrochte Tel.: +49 2952 9726-21 w.vrochte@kleeschulte-erden.de Kleeschulte Erden GmbH & Co. KG Briloner Str. 14 59602 Rüthen | |
| 01.06.2017 | 30.11.2020 | 22028116 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Lignin-basierten Bindemitteln und deren Formulierung zu Offset-Druckfarben (LignoPrint); Teilvorhaben 2: Scale-up der Synthesen - Akronym: Ligno-Print | Worlée Chemie wird in diesem Teilprojekt Polyester und Polyether auf Lignin-Basis entwickeln, die als alternatives Druckfarbenbindemittel für den Rollen-Offsetdruck verwendet werden können. Dabei soll ein hoher Anteil an nachwachsenden Rohstoffen in die Polymere eingebaut werden. Der Schwerpunkt der Arbeiten von Worlée Chemie wird in Rahmen dieses Projekts auf der Synthese Lignin-basierter Polyester liegen. Als Ligninquelle soll nur kommerziell erhältliches Kraft- oder Soda-Lignin verwendet werden, da diese Lignin-Arten als industrielles Nebenprodukt anfallen auch wirtschaftlich von Interesse sind. Weiterhin wird Worlée Chemie auch das Fraunhofer WKI bei der Synthese der Lignin-basierten Polyethern unterstützen. Bei den Lignin-basierten Polyethern wird Worlée Chemie vor allem durch Optimierungsversuche das Fraunhofer WKI unterstützen. Sobald erste vielversprechende Rezepturen vom Fraunhofer WKI entwickelt wurden, wird Worlée Chemie weitere Rezepturveränderungen durchführen, um so die Lignin-basierten Polyether an den Technikummaßstab anzupassen. Im Falle der Lignin-basierten Polyester werden Worlée Chemie und das Fraunhofer WKI sich die Forschungsarbeiten so aufteilen, dass eine große Bandbreite an Polyestern mit unterschiedlichen Eigenschaften erhalten werden kann. Dabei wird Worlée Chemie sich auf weiche, flexible Polyester konzentrieren. Hier sollen die bio-basierten Monomere Sebazinsäure und 1,4-Butandiol in Kombination mit anderen aliphatischen Bausteinen verwendet werden. Ein weiterer Schwerpunkt wird auf die Verwendung von Fettsäuren gelegt, um die Hydrophobie der synthetisierten Bindemittel einstellen zu können, die für den Offset-Rollendruck von großer Bedeutung ist. | Dr. Toine Biemans Tel.: +49 4153 5964760 tbiemans@worlee.de Worlée-Chemie GmbH - Werk Lauenburg Worléestr. 1 21481 Lauenburg | X | |
| 01.02.2019 | 30.09.2022 | 22033318 | ForestValue: Bewertung von Kleinprivatwäldern als Rohstofflieferanten einer biobasierte Ökonomie - Akronym: ValoFor | Kleinprivatwaldbesitzer bewirtschaften etwa 60% der Waldfkläche Europas und liefern einen großen Anteil der holzbasierten Rohstoffe für die bio-basierte Industrie. Zusätzlich stellen sie vielfältige Ökosystemdienstleistungen bereit. Im Rahmen der gegenwärtigen sozialen Veränderungen in Europa ist ein erheblicher Wandel der Werte, Orientierung und Einstellung von Waldbesitzern festzustellen, der starke Auswirkungen auf die Waldbewirtschaftung und die Bereitstellung von Holz hat. Zudem unterscheiden sich die Strukturen und Größe von Kleinprivatwäldern und die gesetzlichen Regelungen und Fördermaßnahmen in verschiedenen Ländern Europas. Das Ziel das Projekts ValoFor ist, den Beitrag von Kleinprivatwaldbesitzern beim Übergang zu einer holzbasierten Bioökonomie zu verstehen, indem deren spezifischen Bewirtschaftungsstrategien untersucht werden. Dazu werden unterschiedliche Strategien abgefragt und in der Folge deren Auswirkungen auf das Holzaufkommen, auf verschiedene Ökosystemdienstleistungen und auf die Anpassungfähigkeit der Wälder an den Klimawandel analysiert. Dieses Konzept erlaubt neue Einsichten in die Verknüpfung von Umwelt und Bewirtschaftung in Kleinprivatwäldern und beziffert deren tatsächlichen Beitrag zu einer biobasierten Ökonomie. Gleichzeitig werden die Grenzen für die Bewirtschaftung von Kleinprivatwäldern ausgelotet und Maßnahmen für eine Steigerung der Bewirtschaftungsaktivität entwickelt. | Prof. Dr. Andreas Bolte Tel.: +49 3334 3820-344 andreas.bolte@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Waldökosysteme Alfred-Möller-Str. 1 16225 Eberswalde | ||
| 01.07.2019 | 30.06.2020 | 22035118 | Entwicklung eines ligninmodifizierten Bindemittels auf Epoxidharzbasis für Reaktionsharzbetone (EpoLig) - Akronym: EpoLig | Das Projektziel besteht in der Entwicklung von Epoxidharzen, die mit dem nachwachsenden Rohstoff Lignin modifiziert sind. Die Eigenschaften der zu entwickelnden Blends sollen mit denen konventioneller Epoxidharze vergleichbar sein und möglichst einen großen Ligninanteil besitzen. Während der Foschungspartner Fraunhofer IAP den entscheidenden Anteil der Polymerentwicklung übernimmt, steht für das Fraunhofer IKTS im Wesentlichen die Eruierung der Einsatzmöglichkeiten dieser modifizierten Harze im Mittelpunkt des wissenschaftlichen Interesses. Unter Einbeziehung der Vorschläge der im Projekt involvierten Industriepartner, soll die technische Eignung der Blends angepasst werden. Für die Verarbeitbarkeit der modifizierten Harze sind im Wesentlichen deren Viskosität und deren Härtungscharakteristika (Warm- bzw. Kalthärtung, Induktions-, Gelier- und Härtungszeit) zu nennen. Im Anschluss an die Vernetzung sind die mechanischen, thermischen sowie chemischen Charakteristika der Lignin-EP-Blends zu bestimmen und mit konventionellen Harzen zu vergleichen. Die Zielstellung ist dabei, durch eine möglichst umfassende Charakterisierung der entwickelten ligninhaltigen Systeme potentielle Anwendungsfelder abzuleiten. Als erste mögliche Applikation ist der Einsatz dieser Systeme in Reaktionsharzbetonen zu nennen. Durch ein iteratives Vorgehen soll ein geeignetes Harz-Füllstoff-System entwickelt werden, dessen Verarbeitungseigenschaften mit konventionellen Reaktionsharzbetonen vergleichbar sind. Für die resultierenden Werkstoffeigenschaften des Reaktionsharzbetons ist vor allem zu klären, ob die hydrophoben Eigenschaften der Ligninanteile zu einer Verringerung der Feuchtigkeitsaufnahme der Duromerphase nach der Aushärtung beitragen. Da konventionelle Reaktionsharzbetone oftmals bei Wasserauslagerung einen erheblichen Verlust ihrer mechanischen Eigenschaften aufweisen, würden sich durch die Verringerung dieses Effektes sehr große Möglichkeiten für Anwendungen auftun. | Dr. rer. nat. Gunnar Engelmann Tel.: +49 331 568-1210 gunnar.engelmann@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | X | |
| 01.06.2017 | 30.11.2020 | 22036714 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Lignin-basierten Bindemitteln und deren Formulierung zu Offset-Druckfarben (LignoPrint); Teilvorhaben 1: Synthese Lignin-basierter Polyether und Polyester als Bindemittel für Offset-Druckfarben - Akronym: Ligno-Print | Im Rahmen dieses Teilprojektes werden neuartige Lignin-basierte Polyether und Polyester entwickelt, die als Kolophonium-freie Bindemittelkomponente für Rollenoffset-Druckfarben verwendet werden sollen. Dabei wird ein Fokus auf die Modifikation von technisch verfügbarem Kraft-Lignin und Soda-Lignin gelegt, welches kommerziell in großen Mengen verfügbar ist und derzeit nur thermisch genutzt wird. Das Fraunhofer WKI wird sich während des Projekts auf die Synthese Lignin-basierter Polyether und Polyester konzentrieren, wobei der Schwerpunkt auf den Polyethersynthesen liegen wird. Für die Lignin-basierten Polyether ist vorgesehen die OH-Gruppen des Lignins entweder mit Polyglykolethern oder mit Glycidylestern der Kochsäuren umzusetzen. Durch diese beiden Synthesewege können so Lignin-basierte Polyether mit einer unterschiedlichen Hydrophobie synthetisiert werden und so auf die Bindemittelanforderung des Rollenoffset-Drucks eingestellt werden. Bei den Lignin-basierten Polyestern wird das Lignin mit Diolen und Disäuren umgesetzt, um so die OH-Gruppen zu verestern. In Absprache mit Worlée Chemie wird das Fraunhofer WKI den Schwerpunkt auf zähe Polyester legen. Dabei sollen vor allem bio-basierte Komponenten verwendet werden. Hier kommen unter anderem 1,3-Propandiol, Glycerin, Bernsteinsäure und Isosorbid in Frage. So können Bindemittel mit einem hohen Anteil an nachwachsenden Rohstoffen synthetisiert werden. Des Weiteren wird das Fraunhofer WKI zusammen mit den Projektpartnern eine gründliche Studie der Struktur-Eigenschaftsbeziehungen durchführen, um so die Materialeigenschaften der Polyester an den Rollenoffset-Druck anpassen zu können. | Dr. Stefan Friebel Tel.: +49 531 2155-329 stefan.friebel@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Bienroder Weg 54 E 38108 Braunschweig | X | |
| 01.03.2020 | 30.09.2023 | 2218WK11A3 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer Entscheidungsmatrix für die zukünftige Laubholznutzung im Rahmen einer effizienten Bioökonomie; Teilvorhaben 1: Nutzungspotential und innovative Nutzungsmöglichkeiten von Laubholz und Erstellung einer Entscheidungsmatrix - Akronym: LauBiOek | Ziel des Projekts ist die Analyse der ökonomischen, ökologischen und sozialen Auswirkungen verschiedener Nutzungsformen von Laubholz als Bestandteil einer nationalen und regionalen Bioökonomie-Strategie am Beispiel des Bundeslandes Bayern. Dazu sollen die Potenziale und Herausforderungen einer innovativen Laubholzverwendung analysiert und Lösungsvorschläge entwickelt werden. Auf Basis von technischen, rechtlichen und strukturellen Kriterien sowie Nachhaltigkeitsindikatoren soll eine Entscheidungsmatrix für die Akteure der Wald-Forst-Holz-Kette erarbeitet werden, mit der es möglich ist, verschiedene alternative Nutzungsmöglichkeiten für die zukünftige Laubholznutzung anhand von Produktlinien sowie regionaler Ressourcen-Szenarien zu bewerten und Handlungsmöglichkeiten abzuleiten. | Dr. Jürgen Bauer Tel.: +49 8161 96995-60 bauer@cluster-forstholzbayern.de Cluster-Initiative Forst und Holz in Bayern gGmbH Obere Hauptstr. 36 85354 Freising | ||
| 01.03.2020 | 30.09.2023 | 2218WK11B3 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer Entscheidungsmatrix für die zukünftige Laubholznutzung im Rahmen einer effizienten Bioökonomie; Teilvorhaben 2: Bewertung spezifischer Produktlinien innovativer Laubholznutzung im regionalen Kontext. - Akronym: LauBiOek | Ziel des Projekts ist die Analyse der ökonomischen, ökologischen und sozialen Auswirkungen verschiedener Nutzungsformen von Laubholz als Bestandteil einer nationalen und regionalen Bioökonomie-Strategie am Beispiel des Bundeslandes Bayern. Dazu sollen die Potenziale und Herausforderungen einer innovativen Laubholzverwendung analysiert und Lösungsvorschläge entwickelt werden. Auf Basis von technischen, rechtlichen und strukturellen Kriterien sowie Nachhaltigkeitsindikatoren soll eine Entscheidungsmatrix für die Akteure der Wald-Forst-Holz-Kette erarbeitet werden, mit der es möglich ist, verschiedene alternative Nutzungsmöglichkeiten für die zukünftige Laubholznutzung anhand von Produktlinien sowie regionaler Ressourcen-Szenarien zu bewerten und Handlungsmöglichkeiten abzuleiten. | Prof. Dr. Gabriele Weber-Blaschke Tel.: +49 8161 71-5635 weber-blaschke@hfm.tum.de Technische Universität München - Holzforschung München - Lehrstuhl für Holzwissenschaft Winzererstr. 45 80797 München | ||
| 01.03.2020 | 30.09.2023 | 2218WK11C3 | Verbundvorhaben: Entwicklung einer Entscheidungsmatrix für die zukünftige Laubholznutzung im Rahmen einer effizienten Bioökonomie; Teilvorhaben 3: Stoffstrombilanz und Wertschöpfungsanalyse für eine innovative Laubholznutzung. - Akronym: LauBiOek | Ziel des Projekts ist die Analyse der ökonomischen, ökologischen und sozialen Auswirkungen verschiedener Nutzungsformen von Laubholz als Bestandteil einer nationalen und regionalen Bioökonomie-Strategie am Beispiel des Bundeslandes Bayern. Dazu sollen die Potenziale und Herausforderungen einer innovativen Laubholzverwendung analysiert und Lösungsvorschläge entwickelt werden. Auf Basis von technischen, rechtlichen und strukturellen Kriterien sowie Nachhaltigkeitsindikatoren soll eine Entscheidungsmatrix für die Akteure der Wald-Forst-Holz-Kette erarbeitet werden, mit der es möglich ist, verschiedene alternative Nutzungsmöglichkeiten für die zukünftige Laubholznutzung anhand von Produktlinien sowie regionaler Ressourcen-Szenarien zu bewerten und Handlungsmöglichkeiten abzuleiten. | Ludwig Lehner Tel.: +49 9443 906-712 ludwig.lehner@bwc-consulting.com .bwc management consulting GmbH Kagrastr. 18 a 93326 Abensberg | ||
| 01.03.2020 | 28.02.2023 | 2218WK28X3 | Verpackungen aus Lignocelluloseschäumen - Akronym: WoodPack | Leichte Materialien in Form von Schäumen finden in den vielfältigsten Bereichen Einsatz. Zu den bekanntesten Produkten zählen Polymerschaumstoffe, die vorwiegend aus petrochemischen Grundstoffen hergestellt werden. Unter Berücksichtigung der Diskussion um den Klimawandel nehmen jedoch nachhaltige Technologien und Werkstoffe durch eine verstärkte Nutzung nachwachsender Rohstoffe immer stärker an Bedeutung zu. Durch Substitution petrochemisch basierter Produkte durch Holz und die Bewertung der daraus hergestellten Produkte nach ihren klimaschädigenden Wirkungen weisen Lignocelluloseschäume eine hohe Attraktivität auf. Die nachhaltige Nutzung von Biomasse bedeutet keineswegs eine direkte thermische, sondern im Idealfall eine vorherige stoffliche Nutzung und somit CO2-Fixierung. Durch den ökologischen Waldumbau werden Industrie und Forschung mit einem höheren Laubholzangebot und einem damit einhergehenden veränderten Rohstoffsortiment konfrontiert. So müssen neue Einsatzgebiete für Laubholz und daraus hergestellte innovative Produkte erschlossen werden, was mit einer erhöhten Wertschöpfung einhergeht. Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung und Herstellung eines leichten und druckfesten, geschäumten Verpackungsmaterials aus Buche und geringwertigen Laubhölzern. Hierbei sollen lignocellulosehaltige Fasersuspensionen durch chemische und physikalische Prozesse unter Berücksichtigung stofflicher und verfahrenstechnischer Einflussparameter aufgeschäumt werden. | 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 | ||
| 01.04.2019 | 31.10.2022 | 2219NR018 | ForestValue: Management für Multifunktionalität in europäischen Wäldern im Bereich der Bioökonomie - Akronym: MultiForest | Die Waldbewirtschaftung unterliegt verschiedenen und oft widersprüchlichen gesellschaftlichen Anforderungen, was zu einer Vielfalt von unterschiedlichen politischen Reaktionen und Managementparadigmen geführt hat. Die EU-Forststrategie hebt die Multifunktionalität von Wäldern hervor und betont, dass Wälder nicht nur Holzindustrie und ländliche Entwicklung dienen, sondern auch Biodiversität beherbergen, den Klimawandel mildern und andere Ökosystemdienstleistungen erbringen. Die Sicherstellung der Multifunktionalität der Wälder ist auchr im Hinblick auf die Umstellung der europäischen Wirtschaft von der Abhängigkeit von nicht erneuerbaren Rohstoffen zu einer nachhaltigen, forstbasierten Bioökonomie eine wichtige Herausforderung. Um die potentiellen Kompromisse zwischen verschiedenen sozialen, wirtschaftlichen und ökologischen Belangen besser zu erfassen, ist eine systematische Politikanalyse im Forstsektor auf nationaler und EU-Ebene notwendig. Die Auswirkungen unterschiedlicher Politiken auf die verschiedenen Waldfunktionen müssen quantifiziert werden. Auf dieser Basis können letztlich entsprechende Strategien und Bewirtschaftungsalternativen entwickelt werden, die auf eine nachhaltige Multifunktionalität der Wälder abzielen. Durch die Kombination von Umweltmodellierung und Politikforschung bietet das hier vorgeschlagene Projekt neuartige Erkenntnisse für die Planung der Nutzung von Waldlandschaften. Wir analysieren und entwickeln Waldbehandlungen, die gleichzeitig die Holzproduktion und die Gesamtfunktionalität von Wäldern aufrechterhalten oder stärken können. Wir entwickeln neue Methoden zur Bewertung der Multifunktionalität auf regionaler und nationaler Ebene, quantifizieren mögliche politische Konflikte und entwickeln Instrumente zur Lösung sozioökologischer Landnutzungskonflikte, die den europäischen Ländern helfen, um bei einer nachhaltigen Landnutzung eine weltweite Führungsrolle zu übernehmen. | Prof. Dr. Dr. Hans Pretzsch Tel.: +49 8161 71-4711 hans.pretzsch@lrz.tum.de Technische Universität München - School of Life Sciences - Lehrstuhl für Waldwachstumskunde Hans-Carl-von-Carlowitz-Platz 2 85354 Freising | ||
| 01.05.2019 | 30.04.2021 | 2219NR089 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Verfahrens zur fermentativen Herstellung von redoxaktiven Substanzen aus Abfallströmen der Papierindustrie für den Einsatz in organischen Redox-Flow-Batterien (RasFerm); Teilvorhaben 1: Bioprozessentwicklung - Akronym: RasFerm | Im vorliegenden Verbundprojekt soll ein Beitrag zur Nutzung des großen Energiespeicherungspotenzials von Redox-Flow-Batterien geleistet werden, deren Speicherkapazität unabhängig von der elektrochemischen Wandlereinheit skaliert werden kann, und daher von großem Interesse für die Energiewirtschaft ist. Da Redox-Flow-Batterien große Mengen an organischem Elektrolyten benötigen, sollen biogene Stoffströme - im vorliegenden Projekt: Xylose-haltige Abfallströme der Papierwirtschaft - als Substrat für Fermentationsprozesse von Mikroorganismen genutzt werden, die redoxaktive Substanzen (Anthrachinone) herstellen können, die wiederum - chemisch modifiziert - Elektrolyte liefern. Zunächst werden im Verbundprojekt, das aus zwei Teilvorhaben besteht, verschiedene Mikroorganismen für die Biosynthese von Anthrachinonen (AQs) identifiziert und für die Xylose-Verwertung gentechnisch optimiert (Teilvorhaben 2, Goethe-Universität: Konstruktion und Modifikation von Mikroorganismen). Diese Mikroorganismen werden anschließend durch die Verwertung der Dünnlauge der Fa. SAPPI für den Produktionsprozess von redoxaktiven Substanzen (AQ) eingesetzt (Teilvorhaben 1, Technische Hochschule Mittelhessen: Bioprozessentwicklung, Projektkoordination). Um eine möglichst hohe Ausbeute an redoxaktiven Substanzen zu erzielen, werden im TV 1 verschiedene Parameter im Hinblick auf die Medienentwicklung angepasst (Permeat aus Ligninkonzentrierung sowie der Expressionsbedingungen der Mikroorganismen) sowie für eine wirtschaftliche Fermentationsführung (z. B. Fed-Batch-Prozess im Bioreaktor) gemäß PAT analysiert, kontrolliert und standardisiert. Die fermentativ gewonnenen AQ können in einem Anschlussvorhaben nach Aufreinigung/Separation durch die Fa. CMBlu AG mittels Substitution chemisch modifiziert werden, um die elektrochemischen Eigenschaften entsprechend der Anwendung als Elektrolyt anzupassen | Prof. Dr.-Ing. Peters Czermak Tel.: +49 641 309-2551 peter.czermak@lse.thm.de Technische Hochschule Mittelhessen - Institut für Bioverfahrenstechnik und Pharmazeutische Technologie (IBPT) Wiesenstr. 14 35390 Gießen | X | |
| 01.05.2019 | 30.04.2021 | 2219NR090 | Verbundvorhaben: Entwicklung eines Verfahrens zur fermentativen Herstellung von redoxaktiven Substanzen aus Abfallströmen der Papierindustrie für den Einsatz in organischen Redox-Flow-Batterien (RasFerm); Teilvorhaben 2: Modifikation/Konstruktion der Mikroorganismen - Akronym: RasFerm | Im vorliegenden Verbundprojekt soll ein Beitrag zur Nutzung des großen Energiespeicherungspotenzials von Redox-Flow-Batterien geleistet werden, deren Speicherkapazität unabhängig von der elektrochemischen Wandlereinheit skaliert werden kann, und daher von großem Interesse für die Energiewirtschaft ist. Da Redox-Flow-Batterien große Mengen an organischem Elektrolyten benötigen, sollen biogene Stoffströme - im vorliegenden Projekt: Xylose-haltige Abfallströme der Papierwirtschaft - als Substrat für Fermentationsprozesse von Mikroorganismen genutzt werden, die redoxaktive Substanzen (Anthrachinone) herstellen können, die wiederum - chemisch modifiziert - Elektrolyte liefern. Zunächst werden im Verbundprojekt, das aus zwei Teilvorhaben besteht, verschiedene Mikroorganismen für die Biosynthese von Anthrachinonen (AQs) identifiziert und für die Xylose-Verwertung gentechnisch optimiert (Teilvorhaben 2, Goethe-Universität: Konstruktion und Modifikation von Mikroorganismen). Diese Mikroorganismen werden anschließend durch die Verwertung der Dünnlauge der Fa. SAPPI für den Produktionsprozess von redoxaktiven Substanzen (AQ) eingesetzt (Teilvorhaben 1, Technische Hochschule Mittelhessen: Bioprozessentwicklung, Projektkoordination). Um eine möglichst hohe Ausbeute an redoxaktiven Substanzen zu erzielen, werden im TV 1 verschiedene Parameter im Hinblick auf die Medienentwicklung angepasst (Permeat aus Ligninkonzentrierung sowie der Expressionsbedingungen der Mikroorganismen) sowie für eine wirtschaftliche Fermentationsführung (z. B. Fed-Batch-Prozess im Bioreaktor) gemäß PAT analysiert, kontrolliert und standardisiert. Die fermentativ gewonnenen AQ können in einem Anschlussvorhaben nach Aufreinigung/Separation durch die Fa. CMBlu AG mittels Substitution chemisch modifiziert werden, um die elektrochemischen Eigenschaften entsprechend der Anwendung als Elektrolyt anzupassen | Prof. Dr. Helge B. Bode Tel.: +49 69 789-29557 h.bode@bio.uni-frankfurt.de Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main - FB 15 Biowissenschaften - Institut für Molekulare Biowissenschaften Max-von-Laue-Str. 9 60438 Frankfurt am Main | X | |
| 01.03.2020 | 28.02.2023 | 2219NR172 | Geruchsreduzierung bei thermoplastischen Ligninblends (LigOdor) - Akronym: LigOdor | Dieses Vorhaben zielt auf eine idealerweise vollständige Reduzierung in der Freisetzung ligninspezifischer Geruchskomponenten aus Ligninblend-Formkörpern ab. Es werden thermoplastisch verarbeitbare ligninbasierte Polymerblends entwickelt. Durch Variation der Matrixpolymere und des Lignintyps werden geeignete Kombinationen evaluiert. Weiterhin wird der Einsatz von Adsorbern, Kern-Schale-Ligninpartikeln und einer finalen Beschichtung systematisch untersucht, um die Verwendung von Ligninblends durch Geruchsreduzierung für Außen- und Innenraumanwendungen zu ermöglichen. | Dr. rer. nat. Johannes Ganster Tel.: +49 331 568-1706 johannes.ganster@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | ||
| 01.08.2019 | 31.12.2021 | 2219NR174 | Verbundvorhaben: Sequentielles Extraktionsverfahren zur Gewinnung hochwertiger Intermediate aus Buchenholz (XyloSolv); Teilvorhaben 2: Anwendungstechnische Untersuchung - Akronym: XyloSolv | Im Vorhaben XyloSolv sollte ein Verfahren zur sequentiellen Extraktion von Buchenholz mit Wasser und Ethanol/Wasser-Mischungen entwickelt und skaliert werden, welches es ermöglicht, Xylan, Lignin und Faserstoff als hochreine Fraktionen zu gewinnen. Xylan aus Buchenholz ist ein Polysaccharid, welches als Ausgangsstoff für die pharmazeutische Industrie dient. Ein vom Projektpartner HV-Polysaccharides GmbH GmbH & Co.KG (HVP) entwickeltes und erprobtes hydrothermales Verfahren ermöglicht durch spezielle Prozessführung die Gewinnung von Xylan in einer bisher nicht verfügbaren Qualität, sodass es sich als Grundstoff für pharmazeutische Wirkstoffe eignet und damit sehr hohe Marktpreise erzielt werden können. Daraus ergibt sich eine erhebliche Wertschöpfung im Vergleich zum Ausgangsmaterial Buchenholz. Nichtsdestotrotz wurden durch das von der HVP entwickelte Verfahren bisher nur ca. 10 % der Biomasse genutzt und es fällt eine erhebliche Menge an wässrig extrahiertem Rückstand an. In diesem Vorhaben wurde ein Lösungsansatz verfolgt, der eine der Xylangewinnung nachfolgende ethanolische Extraktion implementieren sollte um durch die Gewinnung von Lignin und Faserstoff sowohl eine zusätzlichen Wertschöpfung als auch eine ganzheitliche Nutzung der Biomasse zu ermöglichen. Dazu wurde der Prozess der HVP mit dem vom Projektpartner Fraunhofer CBP entwickelten Organosolv-Aufschluss gekoppelt. Dieses gekoppelte Gesamtverfahren sollte vom Projektpartner Glatt Ingenieurtechnik GmbH hinsichtlich seiner technischen Umsetzbarkeit evaluiert werden. Ausgehend von dieser Evaluation sollte ein Anlagenkonzept erarbeitet werden, dass techno-ökonomische Bewertung möglich wird. Im Rahmen des Gesamtprojektes lag der Fokus des durch die HVP bearbeitete Teilvorhabens 2 auf den anwendungstechnischen Untersuchungen und deren Rückkopplung zu den anderen Teilvorhaben. | Projektergebnisse: (maximal 2.000 Zeichen inklusive Leerzeichen) Die im Teilvorhaben erzielten Ergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen: - Durch ständige begleitende Analysen konnten die Extraktions- und Aufarbeitungsprozesse für Xylan optimiert und die Reproduzierbarkeit nachgewiesen werden. Die Möglichkeit des kombinierten Verfahrens wurde belegt - Der Ethanolverbrauch zur Xylanfällung wurde durch Eindampfung des Extrakts auf 1/5 des Volumens um 80% reduziert. Dies erforderte die Abtrennung von Störstoffen aus dem Extrakt - Störstoffe können erfolgreich durch Behandlung des Extrakts mit Aktivkohle abgetrennt werden. - Die technisch-funktionellen und regulatorischen Anforderungen an die Trocknungstechnik wurden formuliert. Die morphologischen Eigenschaften und der Trockengehalt des getrockneten Xylans wurde erstmals beurteilt. - Größenausschlusschromatographische Methoden zur Charakterisierung von Xylan wurde bei der HVP entwickelt und entsprechend ICH-Richtlinien validiert. - Eine UV-Vis spektroskopischen Methode zur Quantifizierung von Lignin und Ligninfragmenten in wässrigen Extrakten und Xylan Proben wurde entwickelt. - Das im Projekt erzeugte Xylan wurde erfolgreich zum Endprodukt Pentosanpolysulfat umgesetzt. - Das im Projekt erzeugte Pentosanpolysulfat wurde umfassend analysiert es konnte eine Korrelation der Eigenschaften mit den Xylanen etabliert werden. - Die Korrelation für wichtige Xylaneigenschaften (insbesondre Molekulargewicht) und Extraktionsbedingungen konnte detailliert werden. - Bemusterung des Xylans durch Pharmaanwender war erfolgreich. - Identifikation von und Kontaktaufnahme mit potentiellen Abnehmern von Lignin im pharmazeutischen Bereich. | Dr. Holger Wondraczek Tel.: +49 3641 2177310 wondraczek@hv-polysaccharides.de HV-Polysaccharides GmbH & Co. KG Am Amselberg 1 07751 Bucha | X |
| 01.08.2019 | 31.12.2021 | 2219NR175 | Verbundvorhaben: Sequentielles Extraktionsverfahren zur Gewinnung hochwertiger Intermediate aus Buchenholz (XyloSolv); Teilvorhaben 3: Untersuchungen zur Skalierbarkeit - Akronym: XyloSolv | Im Vorhaben XyloSolv sollte ein Verfahren zur sequentiellen Extraktion von Buchenholz mit Wasser und Ethanol/Wasser-Mischungen entwickelt und skaliert werden, welches es ermöglicht, Xylan, Lignin und Faserstoff als hochreine Fraktionen zu gewinnen. Xylan aus Buchenholz ist ein Polysaccharid, welches als Ausgangsstoff für die pharmazeutische Industrie dient. Ein vom Projektpartner HV-Polysaccharides GmbH GmbH & Co.KG (HVP) entwickeltes und erprobtes hydrothermales Verfahren ermöglicht durch spezielle Prozessführung die Gewinnung von Xylan in einer bisher nicht verfügbaren Qualität, sodass es sich als Grundstoff für pharmazeutische Wirkstoffe eignet und damit sehr hohe Marktpreise erzielt werden können. Daraus ergibt sich eine erhebliche Wertschöpfung im Vergleich zum Ausgangsmaterial Buchenholz. Nichtsdestotrotz wurden durch das von der HVP entwickelte Verfahren bisher nur ca. 10 % der Biomasse genutzt und es fällt eine erhebliche Menge an wässrig extrahiertem Rückstand an. In diesem Vorhaben wurde ein Lösungsansatz verfolgt, der eine der Xylangewinnung nachfolgende ethanolische Extraktion beinhaltet. Die Gewinnung von Lignin und Faserstoff ermöglicht sowohl die zusätzliche Wertschöpfung als auch die ganzheitliche Nutzung der Biomasse. Dazu wurde der Prozess der HVP mit dem vom Projektpartner Fraunhofer CBP entwickelten Organosolv-Aufschluss gekoppelt. Dieses gekoppelte Gesamtverfahren wurde vom Projektpartner Glatt Ingenieurtechnik GmbH hinsichtlich seiner technischen Umsetzbarkeit evaluiert. Ausgehend von dieser Evaluation wurde ein Anlagenkonzept erarbeitet, welches die techno-ökonomische Bewertung ermöglichte. Der Fokus des Teilvorhabens 3 lag auf der Erarbeitung eines Wirbelschichtprozesses für die effiziente Trocknung bzw. definierte Granulierung der Intermediate sowie eines Anlagenkonzeptes, in dem der Gesamtprozess erstmals vollständig abbildbar, skalierbar und wirtschaftlich betreibbar ist. | Die im Teilvorhaben erzielten Ergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen: - Es wurde eine geeignete Prozesskonfiguration für die Xylanaufbereitung aus der zweistufigen Abfolge von Sprühtrocknung und Agglomeration erarbeitet, welche qualitativ sehr hochwertige Produktkonsistenzen und sehr gute Produktausbeuten ermöglicht. Die Qualität der erzeugten Xylanpulver erfüllte die Anforderungen sehr gut. - Es konnte ein neues Prozess- bzw. Reaktionsmodell entwickelt werden, welches die Vorgänge während des kontinuierlichen Austauschs von Flüssigkeiten im Reaktor sehr gut abbilden kann. Dieses zeigte eine grundsätzlich gute Reproduzierbarkeit und Übereinstimmung der berechneten Parameterverläufe bzw. Massenbilanzen mit den Versuchsdaten, sodass mit dem entwickelten Modellansatz eine Bilanzierung des Gesamtprozesses und zielgerichtete Prozessoptimierung als Basis für die Anlagenkonzeptentwicklung durchgeführt werden konnte. - Es konnten skalierte Massenbilanzen für eine Produktionsanlage erstellt werden, auf deren Basis die Verwendungszwecke des Xylans, Lignins und der Faserfraktion sowie potentiell wertvoller Nebenströme endgültig festgelegt werden konnten. - Die technologische Umsetzbarkeit des Koppelprozesses Xylan-/Ligninextraktion mit der Entwicklung eines optimierten Basiskonzepts einer Produktionsanlage mit einer Verarbeitungskapazität von 120 t/a Buchenhackschnitzel konnte nachgewiesen werden. Gleichzeitig konnten die Rahmenbedingungen für den wirtschaftlichen Betrieb einer Produktionsanlage erarbeitet und die Umsetzbarkeit des Prozesses bestätigt werden. - Die Wirbelschichtsprühtrocknung stellte sich für die spezifische Erzeugung von Xylan anlagentechnisch als sehr kostenintensiv heraus und wurde daher im finalen Anlagenkonzept nicht berücksichtigt. Entsprechend wurde auf eine alternative Trocknungstechnologie zurückgegriffen, die ihrerseits keine Einschränkungen für die Xylanqualität und die pharmazeutische Weiterverarbeitung mitbringt. | Dr. Michael Jacob Tel.: +49 3643 47-1315 michael.jacob@glatt.com Glatt Ingenieurtechnik Gesellschaft mit beschränkter Haftung - Niederlassung Dresden Grunaer Weg 26 01277 Dresden | X |
| 01.09.2019 | 28.02.2022 | 2219NR195 | Verbundvorhaben: Thermoplastische Ligninvarianten als Teilsubstitut in Bitumenformulierungen für verschiedene Bauleistungen (Lignobitumen); Teilvorhaben 2: Lignobitumen-Formulierungen - Akronym: Lignobitumen | Gesamtziel der Machbarkeitsstudie ist die Teilsubstitution fosiler Bitumenbindemittel durch thermoplastische Lignine, unter Erhalt / Verbesserung der techn. u. Materialeigenschaften des Bindemittels, das flexibel in verschiedenen Bauweisen verwendet wird. In den neuen Lignobitumen-Bindemitteln wird der Anteil an thermoplastischen Ligninen über dem des Standes der Technik liegen (Substitutionsgrade 50-70%), bei Verbesserung /Erhalt von Kenndaten der Standards (70/100, B 160/220). Dies ermöglicht eine notwendige Wissensbasis (chemischen Modifizierung, spezifischen Materialkenndaten). Sie ist Grundlage zur Prozessentwicklung / Hochskalierung bis TRG 6. Für die Darstellung von ausgewählten thermoplastischen Ligninen, mit unterschiedlichem Eigenschaftsprofil, sind skalierbare, Pfropfungen mit funktionalen Verbindungen u. Veresterung der Co-Polymere notwendig. Syntheseprotokolle, Betriebsanweisungen u. Gefährdungsbeurteilungen werden erarbeitet. Umgesetzt werden nur höher-skalierbare Prozesse. Dies ermöglicht eine Bandbreite an Produkten, deren Eigenschaften flexibel auf Anforderungen in Bauweisen zugeschnitten werden. Die Lignobitumen-Bindemittel dienen als Plattformen, auf deren Grundlage die Einstellung spezifischer Eigenschaften für verschiedene Baumaßnahmen realisierbar ist. | Michael Boy Tel.: +49 7246 9116-34 michael.boy@stm-malsch.de Süddeutsche Teerindustrie Gesellschaft mit beschränkter Haftung & Co. Kommanditgesellschaft Otto-Eckerle-Str. 7-11 76316 Malsch | ||
| 01.12.2019 | 30.11.2021 | 2219NR276 | Verbundvorhaben: Machbarkeitsstudie zur Entwicklung von neuartigen, biobasierten, flexiblen Thermoplastholzstrukturen aus Holzwolle unter Verwendung der Fadenbildungstechnik für komplexe geformte, biobasierte Composite; Teilvorhaben 2: Charakterisierung und Optimierung der Holzwolle-Herstellung - Akronym: Lignowool-THS | Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Durchführung einer Machbarkeitsstudie zur erstmaligen Entwicklung und technischen Umsetzung von gleichmäßigen, flexiblen, biobasierten, flächigen Thermoplastholzstrukturen aus Holzwolle und Bio-Thermoplastfasern, z. B. Polylactide (PLA), bzw. technischen Thermoplastfasern unter Verwendung von weiterzuentwickelnden Labortextilmaschinen der Fadenbildungstechnik. Dazu wird eine vielversprechende, neuartige Prozesskette von der Holzwollezerlegung und -aufbereitung über deren Homogenisierung und Ausrichtung bis zur flächigen fixierten Thermoplastholzstruktur untersucht. Dieses neuartige Zwischenprodukt schließt, bezogen auf die technische Nutzung, eine Lücke im Bereich der Holzwerkstoffe, führt den nachwachsenden Rohstoff Holzwolle einer deutlich höheren Wertschöpfung zu und verbessert die Ressourceneffizienz bezogen auf die reststoffarme Nutzung des Holzes. Basierend auf diesen neuartigen Halbzeugen können komplex geformte, biobasierte Composites für technische Anwendungen (z. B. als Flächenstruktur im Wohninterieurbereich, wegen ihrer guten Dämmeigenschaften, verbunden mit sichtbarer Holzästhetik im Innen-ausbau, für Sonnenschutz, Segel, Windschutz oder für flexible Behältersysteme, Autoindustrie, Leichtbau, Holzbau, Anlagen- und Innenausbau, Medizintechnik) entwickelt werden. Dieses Vorprojekt soll mit der einfachen Herstellung von Funktionsmustern aus den neuartigen Halbzeugen abgeschlossen werden. Wenngleich eine erweiterte Verarbeitung dieses neuartigen Halbzeuges zu komplex geformten, biobasierten Compositen für technische Anwendungen angestrebt wird, soll bewusst in diesem Vorprojekt noch darauf verzichtet werden. Diese Forschungsarbeit wird gemeinsam vom Institut für Naturstofftechnik, Professur für Holztechnik und Faserwerkstofftechnik (HFT), dem Institut für Textilmaschinen und Textile Hochleistungswerkstofftechnik (ITM) sowie den assoziierten Unternehmen. | 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 | X | |
| 01.01.2020 | 30.06.2023 | 2219NR309 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Verfahren zur Verminderung der Abgabe von flüchtigen organischen Säuren aus Buchen-MDF; Teilvorhaben 3: Beschichtung der MDF und Prüfung der Beschichtungsqualität - Akronym: Buchen-MDF | Das Forschungsvorhaben hat das Ziel, die Abgabe von flüchtigen organischen Säuren aus mitteldichten Faserplatten (MDF) aus Buchenholz durch praxisrelevante Maßnahmen erheblich zu reduzieren und hierdurch den Anwendungsbereich von Buchen-MDF zu erweitern. Buchen-MDF in Tiefziehqualität mit einer verminderten Essigsäureabgabe bieten Vorteile im Hinblick auf ihre Verwendung zur Herstellung von 3D-Möbelfronten für Küchen- und Badmöbel. Da das Buchenholz bzw. die Buchenholzfasern von sich aus bereits vergleichsweise arm an primären Extraktstoffen (Terpene, Fette, Harze) sind, wird erwartet, dass sich eine verminderte Essigsäureabgabe der Buchen-MDF positiv auf das Emissionsverhalten und das 3D-Beschichtungsverhalten der MDF unter Einsatz von Polyurethanklebstoffen (PU-Klebstoffe) auswirkt und das Risiko einer Delaminierung der PVC-Folien bei Verwendung von PU-Klebstoffen reduziert wird. Ferner soll durch eine verringerte Essigsäureemission die Feuchtebeständigkeit bzw. die Hydrolyseresistenz von mit Klebstoffen auf Basis von polymerem Diphenylmethandiisocyanaten (PMDI) verleimten Buchen-MDF erhöht werden. Dies kommt der Bestrebung der Holzindustrie entgegen, MDF stärker im Bauwesen zu verwenden. | Robert Kellinghaus Tel.: +49 5244 49-0 r.kellinghaus@bs-bauprogramm.de B.S.-Bauprogramm GmbH Rüschfeld 1 33397 Rietberg | ||
| 01.01.2020 | 30.06.2023 | 2219NR311 | Verbundvorhaben: Entwicklung von Verfahren zur Verminderung der Abgabe von flüchtigen organischen Säuren aus Buchen-MDF; Teilvorhaben 2: Aufschlussuntersuchungen und MDF-Herstellung im Pilotmaßstab - Akronym: Buchen-MDF | Das Forschungsvorhaben hat das Ziel, die Abgabe von flüchtigen organischen Säuren aus mitteldichten Faserplatten (MDF) aus Buchenholz durch praxisrelevante Maßnahmen erheblich zu reduzieren und hierdurch den Anwendungsbereich von Buchen-MDF zu erweitern. Buchen-MDF in Tiefziehqualität mit einer verminderten Essigsäureabgabe bieten Vorteile im Hinblick auf ihre Verwendung zur Herstellung von 3D-Möbelfronten für Küchen- und Badmöbel. Da das Buchenholz bzw. die Buchenholzfasern von sich aus bereits vergleichsweise arm an primären Extraktstoffen (Terpene, Fette, Harze) sind, wird erwartet, dass sich eine verminderte Essigsäureabgabe der Buchen-MDF positiv auf das Emissionsverhalten und das 3D-Beschichtungsverhalten der MDF unter Einsatz von Polyurethanklebstoffen (PU-Klebstoffe) auswirkt und das Risiko einer Delaminierung der PVC-Folien bei Verwendung von PU-Klebstoffen reduziert wird. Ferner soll durch eine verringerte Essigsäureemission die Feuchtebeständigkeit bzw. die Hydrolyseresistenz von mit Klebstoffen auf Basis von polymerem Diphenylmethandiisocyanaten (PMDI) verleimten Buchen-MDF erhöht werden. Dies kommt der Bestrebung der Holzindustrie entgegen, MDF stärker im Bauwesen zu verwenden. | Dr. Detlef Krug Tel.: +49 351 4662-342 detlef.krug@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | ||
| 01.03.2020 | 31.12.2023 | 2219NR423 | Verbundvorhaben: Entwicklung innovativer Wuchshüllen aus Nachwachsenden Rohstoffen und Konzepte zur Vermeidung von Plastikakkumulation im Wald; Teilvorhaben 2: Entwicklung einer Wuchshülle auf Basis von Vulkanfiber - Akronym: TheForestCleanup | Plastikprodukte stehen als in der Umwelt meist persistente Partikel in öffentlicher Kritik. Plastik-Wuchshüllen und Wuchsgitter (Abk. WH, meist aus PE, PP, HDPE, PVC) spielen dabei in der Waldbewirtschaftung in Deutschland eine sehr bedeutsame Rolle: mit Neuausbringung im zweistelligen Millionenbereich und ein Vielfaches davon an verbliebenen Plastik-WH. Die Verwendung seltener Baumarten im Klimawandel, der Waldumbau in stabile Mischbestände und die kostengünstige Wiederbewaldung nach klimabedingten Sturmereignissen lassen weiter stark steigende Einsatzzahlen erwarten. Das Vorhaben zielt daher auf den strategischen Auf- und Rückbau von WH: Im strategischen Aufbau werden innovative WH entwickelt mit den Eigenschaften: (1) hergestellt aus nachwachsenden (Holz-) Rohstoffen (Substitution), (2) unter Labor- und Waldbedingungen zertifiziert und vollständig biologisch abbaubar, (3) mindestens funktionsgleich zu bisherigen WH und (4) in der Ökobilanz besser. Basierend auf Vorstudien von Werkstoffproben werden in einer Produkt-Challenge Werkstoffe für Unternehmen zur Extrusion und Konfektionierung von Prototypen zu Verfügung gestellt. Versuchsanordnungen im Labor und Wald an ausgewählten Orten Deutschlands, Erfahrungen aus Aufbau, Monitoring, statistischer und ökobilanzieller Analyse, fließen in das Reengineering zur Optimierung von Werkstoffen und Prototypen ein bis zu einem Produkt unmittelbar vor Serienreife. Im strategischen Rückbau werden technische und sozioökonomische Konzepte zum Umgang mit nicht entfernten Plastik-WH entwickelt. Die Rahmenbedingungen von WH werden in bundesweiter Betrachtung des Systems Waldwirtschaft-Mensch analysiert: bzgl. Bilanzierung von Verwendungszahlen, Entsorgung und Kosten, Kundenpräferenzen, öffentliche & forstbetrieblich-interne Kommunikationskonzepte, Recht, forstlicher Förderpraxis und Beschaffungswesen. Die Integration von forstlichen Stakeholdern sichert einen erfolgreichen Innovationsprozess und ermöglicht Umsatz und Beschäftigung. | Dipl.-Ing. Ahmed Rabhi Tel.: +49 202 28054-41 a.rabhi@sachsenroeder.com Sachsenröder GmbH & Co. KG Friedrich-Engels-Allee 143 42285 Wuppertal | ||
| 01.03.2020 | 31.12.2023 | 2219NR425 | Verbundvorhaben: Entwicklung innovativer Wuchshüllen aus Nachwachsenden Rohstoffen und Konzepte zur Vermeidung von Plastikakkumulation im Wald; Teilvorhaben 1: Definition, Funktionalitätsprüfung und Ökobilanzierung innovativer Wuchshüllen sowie Umsetzungskonzepte zum Rückbau alter Plastikwuchshüllen - Akronym: TheForestCleanup | Plastikprodukte stehen als in der Umwelt meist persistente Partikel in öffentlicher Kritik. Wuchshüllen und Wuchsgitter (Abk. WH, meist aus PE, PP, HDPE, PVC) spielen dabei mit Neuausbringung im zweistelligen Millionenbereich in der Waldbewirtschaftung in Deutschland eine sehr bedeutsame Rolle, sowie durch ein Vielfaches an nicht wieder eingesammelten WH. Dabei lassen die Verwendung seltener Baumarten im Klimawandel, der Waldumbau in stabile Mischbestände und die kostengünstige Wiederbewaldung nach klimabedingten Sturmereignissen, stark steigende Einsatzzahlen erwarten. Das Vorhaben zielt daher auf den strategischen Auf- und Rückbau von WH: Im strategischen Aufbau werden innovative WH entwickelt mit den Eigenschaften: (1) hergestellt aus nachwachsenden (Holz-)Rohstoffen (Substitution), (2) unter Labor- und Waldbedingungen zertifiziert und vollständig biologisch abbaubar, (3) mindestens funktionsgleich zu bisherigen WH und (4) in der Ökobilanz besser. Basierend auf Vorstudien von Werkstoffproben, werden in einer Produktchallenge Compounds für Unternehmen zur Extrusion und Konfektionierung von Prototypen zu Verfügung gestellt. Versuchsanordnungen im Labor und Wald an ausgewählten Orten Deutschlands, Erfahrungen aus Aufbau, Monitoring, statistischer und ökobilanzieller Analyse, fließen in das Reengineering zur Optimierung von Werkstoffen und Prototypen ein bis zu einem Produkt unmittelbar vor Serienreife. Im strategischen Rückbau werden technische und sozio-ökonomische Konzepte entwickelt, zum Umgang mit nicht entfernten Plastik-WH. Die Rahmenbedingungen von WH werden in bundesweiter Betrachtung des Systems Waldwirtschaft-Mensch analysiert: bzgl. Bilanzierung von Verwendungszahlen, Entsorgung und Kosten, Kundenpräferenzen, öffentliche & forstbetrieblich-interne Kommunikationskonzepte, Recht, forstlicher Förderpraxis und Beschaffungswesen. Die Integration von forstlichen Stakeholdern sichert einen erfolgreichen Innovationsprozess und ermöglicht Umsatz und Beschäftigung. | Prof. Dr. Sebastian Hein Tel.: +49 7472 951-239 hein@hs-rottenburg.de Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg Schadenweiler Hof 72108 Rottenburg am Neckar | ||
| 01.03.2020 | 31.12.2023 | 2219NR428 | Verbundvorhaben: Entwicklung innovativer Wuchshüllen aus Nachwachsenden Rohstoffen und Konzepte zur Vermeidung von Plastikakkumulation im Wald; Teilvorhaben 4: Entwicklung einer gebrauchsstabilen, biologisch abbaubaren Wuchshülle auf Basis nachwachsender Rohstoffe - Akronym: TheForestCleanup | Plastikprodukte stehen als in der Umwelt meist persistente Partikel in öffentlicher Kritik. Plastik-Wuchshüllen und Wuchsgitter (Abk. WH, meist aus PE, PP, HDPE, PVC) spielen dabei in der Waldbewirtschaftung in Deutschland eine sehr bedeutsame Rolle: mit Neuausbringung im zweistelligen Millionenbereich und ein Vielfaches davon an verbliebenen Plastik-WH. Die Verwendung seltener Baumarten im Klimawandel, der Waldumbau in stabile Mischbestände und die kostengünstige Wiederbewaldung nach klimabedingten Sturmereignissen lassen weiter stark steigende Einsatzzahlen erwarten. Das Vorhaben zielt daher auf den strategischen Auf- und Rückbau von WH: Im strategischen Aufbau werden innovative WH entwickelt mit den Eigenschaften: (1) hergestellt aus nachwachsenden (Holz-)Rohstoffen (Substitution), (2) unter Labor- und Waldbedingungen zertifiziert und vollständig biologisch abbaubar, (3) mindestens funktionsgleich zu bisherigen WH und (4) in der Ökobilanz besser. Basierend auf Vorstudien von Werkstoffproben werden in einer Produkt-Challenge Werkstoffe für Unternehmen zur Extrusion und Konfektionierung von Prototypen zu Verfügung gestellt. Versuchsanordnungen im Labor und Wald an ausgewählten Orten Deutschlands, Erfahrungen aus Aufbau, Monitoring, statistischer und ökobilanzieller Analyse, fließen in das Reengineering zur Optimierung von Werkstoffen und Prototypen ein bis zu einem Produkt unmittelbar vor Serienreife. Im strategischen Rückbau werden technische und sozioökonomische Konzepte zum Umgang mit nicht entfernten Plastik-WH entwickelt. Die Rahmenbedingungen von WH werden in bundesweiter Betrachtung des Systems Waldwirtschaft-Mensch analysiert: bzgl. Bilanzierung von Verwendungszahlen, Entsorgung und Kosten, Kundenpräferenzen, öffentliche & forstbetrieblich-interne Kommunikationskonzepte, Recht, forstlicher Förderpraxis und Beschaffungswesen. Die Integration von forstlichen Stakeholdern sichert einen erfolgreichen Innovationsprozess und ermöglicht Umsatz und Beschäftigung. | Dr. Michael Schweizer Tel.: +49 7062 97687-231 michael.schweizer@tecnaro.de TECNARO Gesellschaft zur industriellen Anwendung nachwachsender Rohstoffe mbH Bustadt 40 74360 Ilsfeld | ||
| 01.03.2020 | 31.12.2023 | 2219NR432 | Verbundvorhaben: Entwicklung innovativer Wuchshüllen aus Nachwachsenden Rohstoffen und Konzepte zur Vermeidung von Plastikakkumulation im Wald; Teilvorhaben 5: Bewertung des Abbauverhaltens von Wuchshüllen auf Basis nachwachsender Rohstoffe - Akronym: TheForestCleanup | Plastikprodukte stehen als in der Umwelt meist persistente Partikel in öffentlicher Kritik. Wuchshüllen und Wuchsgitter (Abk. WH, meist aus PE, PP, HDPE, PVC) spielen dabei mit Neuausbringung im zweistelligen Millionenbereich in der Waldbewirtschaftung in Deutschland eine sehr bedeutsame Rolle, sowie durch ein Vielfaches an nicht wieder eingesammelten WH. Dabei lassen die Verwendung seltener Baumarten im Klimawandel, der Waldumbau in stabile Mischbestände und die kostengünstige Wiederbewaldung nach klimabedingten Sturmereignissen, stark steigende Einsatzzahlen erwarten. Das Vorhaben zielt daher auf den strategischen Auf- und Rückbau von WH: Im strategischen Aufbau werden innovative WH entwickelt mit den Eigenschaften: (1) hergestellt aus nachwachsenden (Holz-)Rohstoffen (Substitution), (2) unter Labor- und Waldbedingungen zertifiziert und vollständig biologisch abbaubar, (3) mindestens funktionsgleich zu bisherigen WH und (4) in der Ökobilanz besser. Basierend auf Vorstudien von Werkstoffproben, werden in einer Produktchallenge Compounds für Unternehmen zur Extrusion und Konfektionierung von Prototypen zur Verfügung gestellt. Versuchsanordnungen im Labor und Wald an ausgewählten Orten Deutschlands, Erfahrungen aus Aufbau, Monitoring, statistischer und ökobilanzieller Analyse, fließen in das Reengineering zur Optimierung von Werkstoffen und Prototypen ein bis zu einem Produkt unmittelbar vor Serienreife. Im strategischen Rückbau werden technische und sozio-ökonomische Konzepte zum Umgang mit nicht entfernten Plastik-WH entwickelt. Die Rahmenbedingungen von WH werden in bundesweiter Betrachtung des Systems Waldwirtschaft-Mensch analysiert: bzgl. Bilanzierung von Verwendungszahlen, Entsorgung und Kosten, Kundenpräferenzen, öffentliche & forstbetrieblich-interne Kommunikationskonzepte, Recht, forstlicher Förderpraxis und Beschaffungswesen. Die Integration von forstlichen Stakeholdern sichert einen erfolgreichen Innovationsprozess und ermöglicht Umsatz und Beschäftigung. | Mihaela Szegedi Tel.: +49 7143 271-425 m.szegedi@hohenstein.de Hohenstein Institut für Textilinnovation gGmbH Schlosssteige 1 74357 Bönnigheim | ||
| 01.04.2021 | 31.03.2024 | 2219NR439 | Kontinuierliche selektive oxidative Depolymerisierung von Lignin zu wertvollen Monoaromaten mittels Polyoxometallat-basierten Katalysatoren und just-in-time Produktentnahme (POMLig) - Akronym: POMLig | Derzeit ist die Produktion von niedermolekularen Aromaten hauptsächlich von der Erdölversorgung abhängig, wie z. B. Vanillin, welches aus Guajacol (ausgehend von petrochemisch hergestelltem Benzol) gewonnen wird. Lignin ist eines der häufigsten nachwachsenden, biobasierten Polymere auf der Erde. Da es viele aromatische Gruppen besitzt, hat es das Potenzial, die fossilen Rohstoffe in der Feinchemikalien-Industrie zu ersetzen. Allerdings gibt es bislang noch kein industrielles Verfahren für die selektive Gewinnung von wertvollen monoaromatischen Produkten aus Lignin. Mit diesem Vorhaben soll die effiziente kontinuierliche Produktion von Monoaromaten (z. B. Vanillin, Methylvanillat, Syringaldehyd, Methylsyringat) aus zahlreichen industriellen, ligninhaltigen Nebenproduktströmen demonstriert werden. Die Projektergebnisse sollen die Grundlage für die zukünftige Integration der Technologien in der Zellstoff- und Papierindustrie liefern. Der Abbau der ligninhaltigen Nebenproduktströme zu wertvollen Materialien entspricht dem aktuellen Interesse der Papier- und Zellstoffindustrie, sowie für Betriebe die biogene Fasern verarbeiten. Somit können verschiedene Plattformchemikalien für diverse Branchen (z. B. Nahrungsmittelindustrie, Pharmaindustrie) erzeugt werden, welche das Potential besitzen, neue Märkte zu erschließen. Damit soll das Projekt zur angestrebten Unabhängigkeit von fossilen Rohstoffen beitragen. Außerdem soll die energetische Verwertung der ligninhaltigen Industrieabfälle durch die oxidative Depolymerisierung ersetzt werden. | Prof. Dr.-Ing. Jakob Albert Tel.: +49 40 42838-4209 jakob.albert@chemie.uni-hamburg.de Universität Hamburg - Fakultät für Mathematik, Informatik u. Naturwissenschaften - Fachbereich Chemie - Institut für Technische und Makromolekulare Chemie Bundesstr. 45 20146 Hamburg | ||
| 01.03.2020 | 28.02.2023 | 2219NR442 | Verbundvorhaben: Entwicklung innovativer Wuchshüllen aus Nachwachsenden Rohstoffen und Konzepte zur Vermeidung von Plastikakkumulation im Wald; Teilvorhaben 3: Entwicklung papierbasierter Werkstoffe für Wuchshüllen aus Vulkanfiber - Akronym: TheForestCleanup | Plastikprodukte stehen als in der Umwelt meist persistente Partikel in öffentlicher Kritik. Wuchshüllen und Wuchsgitter (Abk. WH, meist aus PE, PP, HDPE, PVC) spielen dabei mit Neuausbringung im zweistelligen Millionenbereich in der Waldbewirtschaftung in Deutschland eine sehr bedeutsame Rolle, sowie durch ein Vielfaches an nicht wieder eingesammelten WH. Dabei lassen die Verwendung seltener Baumarten im Klimawandel, der Waldumbau in stabile Mischbestände und die kostengünstige Wiederbewaldung nach klimabedingten Sturmereignissen, stark steigende Einsatzzahlen erwarten. Das Vorhaben zielt daher auf den strategischen Auf- und Rückbau von WH: Im strategischen Aufbau werden innovative WH entwickelt mit den Eigenschaften: (1) hergestellt aus nachwachsenden (Holz-)Rohstoffen (Substitution), (2) unter Labor- und Waldbedingungen zertifiziert und vollständig biologisch abbaubar, (3) mindestens funktionsgleich zu bisherigen WH und (4) in der Ökobilanz besser. Basierend auf Vorstudien von Werkstoffproben, werden in einer Produktchallenge Compounds für Unternehmen zur Extrusion und Konfektionierung von Prototypen zu Verfügung gestellt. Versuchsanordnungen im Labor und Wald an ausgewählten Orten Deutschlands, Erfahrungen aus Aufbau, Monitoring, statistischer und ökobilanzieller Analyse, fließen in das Reengineering zur Optimierung von Werkstoffen und Prototypen ein bis zu einem Produkt unmittelbar vor Serienreife. Im strategischen Rückbau werden technische und sozio-ökonomische Konzepte entwickelt, zum Umgang mit nicht entfernten Plastik-WH. Die Rahmenbedingungen von WH werden in bundesweiter Betrachtung des Systems Waldwirtschaft-Mensch analysiert: bzgl. Bilanzierung von Verwendungszahlen, Entsorgung und Kosten, Kundenpräferenzen, öffentliche & forstbetrieblich-interne Kommunikationskonzepte, Recht, forstlicher Förderpraxis und Beschaffungswesen. Die Integration von forstlichen Stakeholdern sichert einen erfolgreichen Innovationsprozess und ermöglicht Umsatz und Beschäftigung. | M. Eng. Robert Wachter Tel.: +49 8372 910-328 rwachter@felix-schoeller.com Felix Schoeller Holding GmbH & Co. KG Burg Gretesch 49086 Osnabrück | ||
| 01.10.2020 | 31.10.2022 | 2219WK25X5 | Dreidimensionale Visualisierung anatomischer Struktureigenschaften von einheimischen Nadel- und Laubhölzern mittels Mikro-Computertomographie - Akronym: VisAn3D | Der Leitgedanken des Erhalts und Ausbaus des CO2-Minderungspotenzials von Wald und Holz ist stark von der forstlichen und gesellschaftlichen Begleitung und Akzeptanz abhängig. Für eine gezielte Umsetzung sind innovative und ansprechende Informations- und Qualifizierungsmaßnahmen erforderlich, die den Zugang und das Verständnis von Holz bzgl. der komplexen, artenspezifischen und dreidimensionale (3D) Holzstruktur erleichtern und verbessern. Das Wissen über die 3D-Holzanatomie basiert jedoch maßgeblich auf zweidimensionalen Mikroskopieaufnahmen. Mittels der Mikro-Computertomographie (µCT) lässt sich die strukturelle Komplexität bis in den Submikrometerbereich darstellen. Das Gesamtziel dieses Projektes ist die Schaffung von digitalen Daten von anatomisch charakteristischen Merkmalen von ausgewählten Nadel- und Laubholzarten. Damit öffnet die µCT der Forschung, Anwendung sowie Lehre ein neues Feld mit vielen noch ungenutzten Potenzialen. Die digitalen Daten können so für holzanatomische Qualifizierungs-, Bildungs- und Informationsmaterialien, wie Sach- und Lehrbücher, mit Einsatzbereichen für Seminaren, Schulungen, technische Ausbildungen und Universitäten genutzt werden. | 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 | ||
| 01.10.2020 | 30.09.2023 | 2219WK33A3 | Verbundvorhaben: Untersuchung von Extraktstoffarten und -anteilen in Abhängigkeit des Wuchsstandortes und deren Einflüsse auf die Verklebung; Teilvorhaben 1: Nasschemische und mechanische Analysen der Einflüsse von Extraktstoffen auf die Klebstoff- und Verklebungseigenschaften - Akronym: ExtractImpact | Das Forschungsvorhaben zielt darauf ab, durch chemische Analysen die Extraktstoffarten und -anteile von verschiedenen Baumarten je Standort zu evaluieren. Das Hauptaugenmerk liegt hierbei auf dem Einfluss der Standörtlichkeit der Baumarten und der daraus resultierenden Variabilität der Extraktstoffzusammensetzung und -quantität. Im Weiteren sollen die Einflüsse der Extrakstoffe auf die Verklebungseigenschaften der Hölzer analysiert werden. Eine Evaluation hinsichtlich der Nasschemie (Verarbeitungseigenschaften von Klebstoffen) und der Klebung (mechanische Festigkeiten) wird dabei vorgenommen. Projektabschließend sollen die Ergebnisse kartographisch dargestellt werden, wenn sich die Ergebnisse der Extraktstoffanalysen systematisch unterscheiden. | Malte Mérono Tel.: +49 531 2155-354 malte.merono@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Bienroder Weg 54 E 38108 Braunschweig | ||
| 01.10.2020 | 30.09.2023 | 2219WK33B3 | Verbundvorhaben: Untersuchung von Extraktstoffarten und -anteilen in Abhängigkeit des Wuchsstandortes und deren Einflüsse auf die Verklebung; Teilvorhaben 2: Isolierung und Charakterisierung der Extraktstoffe - Akronym: ExtractImpact | Die Qualität geklebter Holzwerkstoffprodukte hängt von verschiedenen Faktoren ab. Einer davon ist der Gehalt und die Art enthaltener Holzextraktstoffe. Diese haben einen Einfluss auf die Verklebung und können sie im ungünstigsten Fall verschlechtern. Eine Abhängigkeit der Extraktstoffe von dem Wuchsstandort und der Genetik des jeweiligen Baumes ist anzunehmen, es mangelt jedoch an der Korrelation der Extraktstoffcharakteristik mit den Verklebungseigenschaften. Diese Einflüsse zu kennen, ist hinsichtlich der Holzverarbeitung und der Herstellung von Holzwerkstoffprodukten interessant und notwendig. Durch die gezielte Untersuchung der Bäume von extremen Wuchsstandorten soll in diesem Projekt versucht werden, einen Zusammenhang zwischen Standort, Genetik, Extraktstoffverteilung und -gehalt und damit einhergehender Verklebungsqualität herzustellen. Hierfür werden zum einen die Extrakte der Bäume (fünf Baumarten und von jeweils vier Wuchsstandorten) charakterisiert. Zum anderen werden die Einflüsse von Extraktstoffmenge und -art auf die Gebrauchs- und Verklebungseigenschaften von fünf im Holzbau relevanter Klebstoffe untersucht. Die Ergebnisse könnten künftig die Qualität geklebter Produkte verbessern und zur Sicherheit für Anwender und Hersteller beitragen. | Prof. Dr. Bodo Saake Tel.: +49 40 822459-206 bodo.saake@uni-hamburg.de Universität Hamburg - Fakultät für Mathematik, Informatik u. Naturwissenschaften - Fachbereich Biologie - Institut für Holzwissenschaften - Holzchemie Haidkrugsweg 1 22885 Barsbüttel | ||
| 01.06.2020 | 30.11.2022 | 2220HV005A | Verbundvorhaben: Holzbasierte Bioökonomie – Treiber innovativer Technologien - Holz auf dem Weg zu einer biobasierten Wirtschaft in Deutschland; Teilvorhaben 1: Projektkoordination & Workshop - Akronym: BiooekonomieHolz2030 | Das Vorhaben identifiziert, welchen Beitrag Holz im Rahmen der Bioökonomie konkret für Industrie, Wirtschaft, Ressourcen- und Klimaschutz zu leisten vermag. Dazu sollen primär neue innovative Technologien und Produkte auf Holzbasis aufgezeigt sowie Maßnahmen zu ihrer Entwicklung, Herstellung, Verbreitung und absehbare Wirkungen beschrieben sowie den politischen Entscheidungsträgern die Verantwortung, die mit den Sektor betreffenden Beschlüssen einhergeht, bewusst gemacht werden. Durch die vielfältigen Bereiche, in denen Holz eingesetzt werden kann und den daraus resultierenden unterschiedlichen Adressaten einer solchen Studie macht es erforderlich, positive Beispiele zu benennen. Im Rahmen dieses Projektes soll anhand der drei Modellregionen Bayern, Sachsen und Baden-Württemberg aufgezeigt werden, welche Möglichkeiten Holz im Rahmen zukünftiger Entwicklungen im Bereich der Bioökonomie leisten kann. Diese Entwicklungen sollen im Anschluss auf ihre Eignung und Umsetzbarkeit in ganz Deutschland überprüft werden. | Dr. Christine Metz-Schmid Tel.: +49 89 520309-839 metz-schmid@acatech.de acatech - Deutsche Akademie der Technikwissenschaften e.V. Karolinenplatz 4 80333 München | ||
| 01.06.2020 | 30.11.2022 | 2220HV005B | Verbundvorhaben: Holzbasierte Bioökonomie – Treiber innovativer Technologien - Holz auf dem Weg zu einer biobasierten Wirtschaft in Deutschland; Teilvorhaben 2: Metastudie & Modellregionen - Akronym: BiooekonomieHolz2030 | Das Vorhaben identifiziert, welchen Beitrag Holz im Rahmen der Bioökonomie konkret für Industrie, Wirtschaft, Ressourcen- und Klimaschutz zu leisten vermag. Dazu sollen primär innovative Technologien und Produkte auf Holzbasis aufgezeigt sowie Maßnahmen zu ihrer Entwicklung, Herstellung, Verbreitung und absehbare Wirkungen beschrieben sowie den politischen Entscheidungsträgern die Verantwortung, die mit den Branchen betreffenden Beschlüssen einhergeht, bewusst gemacht werden. Durch die vielfältigen Bereiche, in denen Holz eingesetzt werden kann und den daraus resultierenden unterschiedlichen Adressaten einer solchen Studie macht es erforderlich, positive Beispiele zu benennen. Im Rahmen dieses Projektes soll anhand der drei Modellregionen Bayern, Sachsen und Baden- Württemberg aufgezeigt werden, welche Möglichkeiten Holz im Rahmen zukünftiger Entwicklungen im Bereich der Bioökonomie leisten kann. Diese Entwicklungen sollen im Anschluss auf ihre Eignung und Umsetzbarkeit in ganz Deutschland überprüft werden. | 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 | ||
| 01.10.2020 | 30.09.2023 | 2220HV013X | Neue Beschichtungen für Holz in Hochbauanwendungen im Außenbereich mit dauerhaft beibehaltender Schwerentflammbarkeit - FRextWood - Akronym: FRextWood | Eine Steigerung des Holzeinsatzes im Hochbau erfordert den Abbau von Hemmnissen, die neben baurechtlichen Auflagen auch Brandschutz-Vorbehalte gegenüber dem brennbaren Naturwerkstoff Holz umfassen. Erstes Brandschutzziel ist, die Brandausbreitung in der Brandentstehungsphase maximal zu behindern, um Fluchtzeiten zu verlängern. Schwerentflammbarkeit ist dabei außerhalb der Gebäudeklassen unter 7 m Bauhöhe Mindestanforderung an Fassadenbekleidungen. Für Fassaden aus Holz fehlen Verfahrenstechnologien und Vorgehen, um Bekleidungsmaterialien aus Holz mit dauerhaft beibehaltender Schwerentflammbarkeit z. B. durch Beschichtungen auszurüsten, sodass sie für Hochbauanwendungen im Außenbereich nicht marktfähig werden können. Projektziel ist daher die Entwicklung definierter FRT-Verfahren (Fire Retardant Treatment) zur Ertüchtigung von Holzprodukten zu dauerhaft schwerentflammbaren Bauprodukten in witterungsbeanspruchten Anwendungen im Hochbau, wie Fassadenbekleidungen. Aufbauend auf Untersuchungen zur oberflächenstabilen, auswaschresistenten Kombination der erforderlichen Systemkomponenten (Holz-Substrate, FR-Imprägnierungen, FR-Beschichtungen, Schutzanstriche) in anwendungsrelevanten Varianten sollen funktionierende Systemaufbauten mit dauerhaft schwerentflammbarer Brandschutzwirkung, bewertet nach EN 16755, gefunden werden. Für diese positiven Systemlösungen sind die zugehörigen Verfahrenstechnologien und –parameter in Bezug auf eine maximal andauernde Brandschutzwirkung zu optimieren. | Daniel Hafner Tel.: +49 351 4662-401 daniel.hafner@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | ||
| 01.08.2021 | 31.07.2024 | 2220HV015A | Verbundvorhaben: Barrierebeschichtungen auf Basis von Lignin (B-CooL); Teilvorhaben 1: Ligninmodifizierung - Akronym: B-CooL | Ziel des Vorhabens ist, die Entwicklung von innovativen, biobasierten Beschichtungen aus Lignin für flexible und papierbasierte Verpackungen, die eine umweltfreundliche Alternative zu konventionellen Beschichtungen / Verpackungen bieten sollen, da konventionelle Lösungen basieren bislang zumeist aus fossilen Rohstoffen oder können nur sehr energieintensiv hergestellt werden. Aufgrund der Expertise und Ausrichtung des Projektkonsortiums adressiert dieses Entwicklungsvorhaben besonders, aber nicht ausschließlich, Anwendungen im Bereich der Lebensmittelverpackungen, z.B. für Schoko- und Müsliriegel, Pudding, Reis, Tierfutter, Banderolen oder auch Deckel für Joghurtbecher. Dazu soll innerhalb des Projektes ein beschichtetes Demonstrator-Papier entwickelt und evaluiert werden, welches als Grundlage für die spätere Vermarktung der Vorhabensergebnisse dienen soll. Darüber hinaus sollen die hier erarbeiteten Erkenntnisse auch dazu dienen, innovative Beschichtungen für weitere Einsatzgebiete zu entwickeln, z.B. für Holzanwendungen. Neben der chemisch/technischen Entwicklung hat sich das Konsortium ebenfalls zum Ziel gesetzt, die ökonomische und ökologische Vorteilhaftigkeit dieser neuartigen Beschichtungen in diesem Vorhaben herauszuarbeiten. | Dr. Jacob Podschun Tel.: +49 3378 88122-30 podschun@suncoal.com SunCoal Industries GmbH Rudolf-Diesel-Str. 15 14974 Ludwigsfelde | ||
| 01.08.2021 | 31.07.2024 | 2220HV015B | Verbundvorhaben: Barrierebeschichtungen auf Basis von Lignin (B-CooL); Teilvorhaben 2: Papierfunktionalisierung - Akronym: B-CooL | Ziel des Vorhabens ist, die Entwicklung von innovativen, biobasierten Beschichtungen aus Lignin für flexible und papierbasierte Verpackungen, die eine umweltfreundliche Alternative zu konventionellen Beschichtungen / Verpackungen bieten sollen. Konventionelle Lösungen basieren bislang zumeist aus fossilen Rohstoffen oder können nur sehr energieintensiv hergestellt werden. Aufgrund der Expertise und Ausrichtung des Projektkonsortiums adressiert dieses Entwicklungsvorhaben besonders, aber nicht ausschließlich, Anwendungen im Bereich der Lebensmittelverpackungen, z.B. für Schoko- und Müsliriegel, Pudding, Reis, Tierfutter, Banderolen oder auch Deckel für Joghurtbecher. Dazu soll innerhalb des Projektes ein beschichtetes Demonstrator-Papier entwickelt und evaluiert werden, welches als Grundlage für die spätere Vermarktung der Vorhabensergebnisse dienen soll. Darüber hinaus sollen die hier erarbeiteten Erkenntnisse auch dazu dienen, innovative Beschichtungen für weitere Einsatzgebiete zu entwickeln, z.B. für Holzanwendungen. Neben der chemisch/technischen Entwicklung hat sich das Konsortium ebenfalls zum Ziel gesetzt, die ökonomische und ökologische Vorteilhaftigkeit dieser neuartigen Beschichtungen in diesem Vorhaben herauszuarbeiten. | Prof. Markus Biesalski Tel.: +49 6151 16-23721 biesalski@tu-darmstadt.de Technische Universität Darmstadt - Fachbereich Chemie - Ernst-Berl-Institut für Technische und Makromolekulare Chemie - FG Makromolekulare Chemie und Papierchemie Alarich-Weiss-Str. 8 64287 Darmstadt | ||
| 01.08.2021 | 31.07.2024 | 2220HV015C | Verbundvorhaben: Barrierebeschichtungen auf Basis von Lignin (B-CooL); Teilvorhaben 3: Anwendungsentwicklung - Akronym: B-CooL | Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung von innovativen, biobasierten Beschichtungen aus Lignin für flexible und papierbasierte Verpackungen, die eine umweltfreundliche Alternative zu konventionellen Beschichtungen / Verpackungen bieten sollen. Konventionelle Lösungen basieren bislang zumeist aus fossilen Rohstoffen oder können nur sehr energieintensiv hergestellt werden. Aufgrund der Expertise und Ausrichtung des Projektkonsortiums adressiert dieses Entwicklungsvorhaben besonders, aber nicht ausschließlich, Anwendungen im Bereich der Lebensmittelverpackungen, z.B. für Schoko- und Müsliriegel, Pudding, Reis, Tierfutter, Banderolen oder auch Deckel für Joghurtbecher. Dazu soll innerhalb des Projektes ein beschichtetes Demonstrator-Papier entwickelt und evaluiert werden, welches als Grundlage für die spätere Vermarktung der Vorhabensergebnisse dienen soll. Darüber hinaus sollen die hier erarbeiteten Erkenntnisse auch dazu dienen, innovative Beschichtungen für weitere Einsatzgebiete zu entwickeln, z.B. für Holzanwendungen. Neben der chemisch/technischen Entwicklung hat sich das Konsortium ebenfalls zum Ziel gesetzt, die ökonomische und ökologische Vorteilhaftigkeit dieser neuartigen Beschichtungen in diesem Vorhaben herauszuarbeiten. | Dr. Timo Stalling Tel.: +49 7802 81-4511 timo.stalling@koehler.com Koehler Innovation & Technology GmbH Hauptstr. 2-4 77704 Oberkirch | ||
| 01.05.2021 | 30.04.2024 | 2220HV017A | Verbundvorhaben: Biomimetische Plasmapolymere zur Funktionalisierung von Papier (BioPlas4Paper); Teilvorhaben 1: Papiertechnologie - Akronym: BioPlas4Paper | Durch Ausstattung von Papieren mit hydrophoben und antimikrobiellen Eigenschaften wird angestrebt, die Beständigkeit dieses Werkstoffes zu steigern und damit für neuartige Anwendungsgebiete nutzbar zu machen. Im Kontrast zu aktuell eingesetzten Veredlungsstrategien soll das Verfahren der Plasmapolymerisation genutzt werden, um natürliche niedermolekulare Verbindungen (biogene Präkursoren) auf Papieroberflächen abzuscheiden. Nur durch die Polymerisation während der Beschichtung wird es möglich unlösliche Polymere konturgetreu und in Reinform auf komplexe Oberflächen zu applizieren und damit evolutionär bewährte, botanische Beschichtungsmaterialien nachzuahmen. Durch die variable Einspeisung von monomeren Vorstufen in das Trägergas des Plasmabeschichtungssystems wird es möglich die gesamte zugängliche Oberfläche des Papiergefüges(auch inline) mit funktionalen Polymeren zu beschichten. Durch spezifische Elektrodenanordnungen lassen sich direkt im Behandlungsbereich stabile und reproduzierbare Entladungsbedingungen realisieren, die gerade bei beschichtenden PECVD-Prozessen (Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition) eine wichtige Voraussetzung sind. Als vorteilhaft kann bei diesem Ansatz die materialsparende Applikation, der Verzicht auf Lösungsmittel, das Einsparen von Trocknungsenergie und das Potential zur Präparation auch komplexer Gradienten- oder Multischichtsysteme erwähnt werden. In Abhängigkeit des Plasmaquellenkonzeptes und der Beschichtungsparameter sowie der eingesetzten Präkursor-Verbindungen, lassen sich die Beschichtungen optimieren. Pflanzliche Inhaltstoffe stellen eine ausgesprochen vielfältige und bisher ungenutzte Quelle biogener Präkursor-Moleküle für Plasmabeschichtungen dar. Durch Nachweis materieller und ökologischer Vorteilhaftigkeit leistet das Forschungsvorhaben einen wesentlichen Beitrag um Bioraffineriekonzepte um weitere Nutzungsoptionen zu ergänzen und Einkommensalternativen für Erzeuger und Verarbeiter von Lignocellulosen zu schaffen. | Dr. Andreas Geißler Tel.: +49 6151 16-23727 geissler@cellulose.tu-darmstadt.de Technische Universität Darmstadt - Fachbereich Chemie - Ernst-Berl-Institut für Technische und Makromolekulare Chemie Alarich-Weiss-Str. 8 64287 Darmstadt | ||
| 01.05.2021 | 30.04.2024 | 2220HV017B | Verbundvorhaben: Biomimetische Plasmapolymere zur Funktionalisierung von Papier (BioPlas4Paper); Teilvorhaben 2: Prozessentwicklung und -optimierung - Akronym: BioPlas4Paper | Durch Ausstattung von Papieren mit hydrophoben und antimikrobiellen Eigenschaften wird angestrebt, die Beständigkeit dieses Werkstoffes zu steigern und damit für neuartige Anwendungsgebiete nutzbar zu machen. Im Kontrast zu aktuell eingesetzten Veredlungsstrategien soll das Verfahren der Plasmapolymerisation genutzt werden, um natürliche niedermolekulare Verbindungen (biogene Präkursoren) auf Papieroberflächen abzuscheiden. Nur durch die Polymerisation während der Beschichtung wird es möglich unlösliche Polymere konturgetreu und in Reinform auf komplexe Oberflächen zu applizieren und damit evolutionär bewährte, botanische Beschichtungsmaterialien nachzuahmen. Durch die variable Einspeisung von monomeren Vorstufen in das Trägergas des Plasmabeschichtungssystems wird es möglich die gesamte zugängliche Oberfläche des Papiergefüges (auch inline) mit funktionalen Polymeren zu beschichten. Durch spezifische Elektrodenanordnungen lassen sich direkt im Behandlungsbereich stabile und reproduzierbare Entladungsbedingungen realisieren, die gerade bei beschichtenden PECVD-Prozessen (Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition) eine wichtige Voraussetzung sind. Als vorteilhaft kann bei diesem Ansatz die materialsparende Applikation, der Verzicht auf Lösungsmittel, das Einsparen von Trocknungsenergie und das Potential zur Präparation auch komplexer Gradienten- oder Multischichtsysteme erwähnt werden. In Abhängigkeit des Plasmaquellenkonzeptes und der Beschichtungsparameter sowie der eingesetzten Präkursor-Verbindungen, lassen sich die Beschichtungen optimieren. Pflanzliche Inhaltstoffe stellen eine ausgesprochen vielfältige und bisher ungenutzte Quelle biogener Präkursor-Moleküle für Plasmabeschichtungen dar. Durch Nachweis materieller und ökologischer Vorteilhaftigkeit leistet das Forschungsvorhaben einen wesentlichen Beitrag um Bioraffineriekonzepte um weitere Nutzungsoptionen zu ergänzen und Einkommensalternativen für Erzeuger und Verarbeiter von Lignocellulosen zu schaffen. | Dr. rer. nat. Kristina Lachmann Tel.: +49 049 531 2155-683 kristina.lachmann@ist.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik (IST) Von-Ossietzky-Str. 100 37085 Göttingen | ||
| 01.05.2021 | 30.04.2024 | 2220HV017C | Verbundvorhaben: Biomimetische Plasmapolymere zur Funktionalisierung von Papier (BioPlas4Paper); Teilvorhaben 3: Biogene Präkursoren - Akronym: BioPlas4Paper | Durch Ausstattung von Papieren mit hydrophoben und antimikrobiellen Eigenschaften wird angestrebt, die Beständigkeit dieses Werkstoffes zu steigern und damit für neuartige Anwendungsgebiete nutzbar zu machen. Im Kontrast zu aktuell eingesetzten Veredlungsstrategien soll das Verfahren der Plasmapolymerisation genutzt werden, um natürliche niedermolekulare Verbindungen (biogene Präkursoren) auf Papieroberflächen abzuscheiden. Nur durch die Polymerisation während der Beschichtung wird es möglich unlösliche Polymere konturgetreu und in Reinform auf komplexe Oberflächen zu applizieren und damit evolutionär bewährte, botanische Beschichtungsmaterialien nachzuahmen. Durch die variable Einspeisung von monomeren Vorstufen in das Trägergas des Plasmabeschichtungssystems wird es möglich die gesamte zugängliche Oberfläche des Papiergefüges (auch inline) mit funktionalen Polymeren zu beschichten. Durch spezifische Elektrodenanordnungen lassen sich direkt im Behandlungsbereich stabile und reproduzierbare Entladungsbedingungen realisieren, die gerade bei beschichtenden PECVD-Prozessen (Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition) eine wichtige Voraussetzung sind. Als vorteilhaft kann bei diesem Ansatz die materialsparende Applikation, der Verzicht auf Lösungsmittel, das Einsparen von Trocknungsenergie und das Potential zur Präparation auch komplexer Gradienten- oder Multischichtsysteme erwähnt werden. In Abhängigkeit des Plasmaquellenkonzeptes und der Beschichtungsparameter sowie der eingesetzten Präkursor- Verbindungen, lassen sich die Beschichtungen optimieren. Pflanzliche Inhaltstoffe stellen eine ausgesprochen vielfältige und bisher ungenutzte Quelle biogener Präkursor-Moleküle für Plasmabeschichtungen dar. Durch Nachweis materieller und ökologischer Vorteilhaftigkeit leistet das Forschungsvorhaben einen wesentlichen Beitrag um Bioraffineriekonzepte um weitere Nutzungsoptionen zu ergänzen und Einkommensalternativen für Erzeuger und Verarbeiter von Lignocellulosen zu schaffen. | Dr. Jörn Appelt Tel.: +49 40 822459-127 joern.appelt@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung Leuschnerstr. 91 c 21031 Hamburg | ||
| 01.06.2021 | 31.05.2024 | 2220HV020A | Verbundvorhaben: Biobasierte Flammschutzbeschichtungen für Möbel und den Innenausbau mit Holz und Holzwerkstoffen (InnFla); Teilvorhaben 1: Entwicklung biobasierter Synthesebausteine, Formulierung von Flammschutzbeschichtungen und Produktbewertung (Gesamtkoordination) - Akronym: InnFla | Ziel des Teilvorhabens ist die Synthese neuer polymerisierbarer Zuckerderivate, die Formulierung biobasierter Flammschutzbeschichtungen und die Produktbewertung hinsichtlich dauerhaftem Brandschutz und anwendungsbezogenen Eigenschaften. | 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 | ||
| 01.06.2021 | 31.05.2024 | 2220HV020B | Verbundvorhaben: Biobasierte Flammschutzbeschichtungen für Möbel und den Innenausbau mit Holz und Holzwerkstoffen (InnFla); Teilvorhaben 2: Entwicklung von biobasierten Lackbindemitteln - Akronym: InnFla | Ziel des Teilvorhabens ist die Synthese neuer polymerisierbarer Zuckerderivate, die Formulierung biobasierter Flammschutzbeschichtungen und die Produktbewertung hinsichtlich dauerhaftem Brandschutz und anwendungsbezogenen Eigenschaften. | Dr. Markus Lettau Tel.: +49 531 2814120 markus.lettau@auro.de AURO Pflanzenchemie Aktiengesellschaft Alte Frankfurter Str. 211 38122 Braunschweig | ||
| 01.06.2020 | 28.02.2022 | 2220HV022A | Verbundvorhaben: Holz-Kunststoff-Hybrid-Gewebe/Gelege - Grundlagenuntersuchung zur Entwicklung eines innovativen Holz-Kunststoff-Hybrid-Gewebes/Geleges für den Ersatz von Stahlbewehrungen im Bau (Machbarkeitsstudie); Teilvorhaben 1: Herstellung der Fasern - Akronym: HKH-Textil | Gesamtziel der Machbarkeitsstudie war die Grundlagenforschung zum Einsatz von Holzmehl und Holzfasern zur Verstärkung von Kunststoffen zur Erzeugung von Holz-Kunststoffgeweben/-gelegen für den Ersatz von Stahlbewehrungen in Beton. Hauptziel war die prozesstechnische Machbarkeit der Filament- und Gewebe-/Gelegeherstellung zu eruieren und zu beweisen. Weiterhin bestand die große Herausforderung aus den Compounds Filamente mit hohen Festigkeiten und einer guten Anbindung zwischen Beton und Filament zu erzeugen. Das Teilvorhaben "Herstellung der Fasern" beschäftigte sich dabei mit der Herstellung von holzfaserverstärkten Filamenten für eine spätere Weiterverarbeitung zu Holz-Kunststoff-Hybrid-Geweben und -Gelegen für die Bewehrung von Beton. Im Fokus des Teilvorhabens lag dabei das Eincompoundieren von Holzpartikeln in verschiedene Kunststoffmatrizes und der Nachweis einer Verstreckbarkeit der hergestellten Compounds. Dafür wurden drei Holzpartikel unterschiedlicher Größe in drei unterschiedliche Polymere mit verschiedenen Füllgraden eingearbeitet. Anschließend wurden aus den Compounds durch einen Verstreckungsprozess Filamente hergestellt, die mechanischen Eigenschaften der Filamente durch Faserzugversuche ermittelt und mit denen von Stahlfasern verglichen. Wurden ausreichende Werte erreicht, erfolgte im zweiten Teilvorhaben die Herstellung eines Gelege- oder Gewebe-Musters als alternatives Bewehrungsmaterial für Beton. | Es konnte im Rahmen der Machbarkeitsstudie ein breites Grundlagenwissen für den Einsatz von Holzpartikeln zur Verstärkung von Kunststoffen für die Herstellung von Holz-Kunststoffgeweben/-gelegen geschaffen werden. Es wurden Compounds aus drei Polymeren und drei Holzpartikeln mit verschiedenen Füllgraden hergestellt und anschließend erfolgreich verstreckt. Die Materialmischungen erreichten im verstreckten Zustand gute mechanische Eigenschaften. Höhere Füllgrade hatten ebenso, wie größere Füllstoffe aber eine Verringerung der Zugfestigkeit zur Folge. Versuche mit Haftvermittlern für eine verbesserte Anbindung der Holzpartikel innerhalb des Polymermatrix führten zu keiner Steigerung der Filamentmechanik. In Versuchen zur Anbindungsfestigkeit zwischen Filament und Beton zeigte sich, dass größere Füllstoffe eine deutliche Haftungsverbesserung zwischen Filament und zementärer Matrix erwirken können. Dem entsprechend muss bei der Materialentwicklung ein Kompromiss zwischen der Mechanik des Filaments und seines Anbindungsverhaltens an Beton berücksichtigt werden. Erste Vorversuche zu mittels Coextrusion hergestellten Filamenten zeigen eine Möglichkeit diesen Wiederspruch zu umgehen. Hierbei wird das Filament aus zwei Sichten aufgebaut, wodurch der Kern hohe Festigkeiten erreichen kann, während hohe Füllgrade in der Außenschicht die Anbindung erhöhen. | Prof. Dr.-Ing. Nicole Strübbe Tel.: +49 8031 805-2630 nicole.struebbe@fh-rosenheim.de Technische Hochschule Rosenheim - Forschung und Entwicklung Hochschulstr. 1 83024 Rosenheim | X |
| 01.06.2020 | 28.02.2022 | 2220HV022B | Verbundvorhaben: Holz-Kunststoff-Hybrid-Gewebe/Gelege - Grundlagenuntersuchung zur Entwicklung eines innovativen Holz-Kunststoff-Hybrid-Gewebes/Geleges für den Ersatz von Stahlbewehrungen im Bau (Machbarkeitsstudie); Teilvorhaben 2: Herstellung und Prüfung der textilen Flächengebilde - Akronym: HKH-Textil | Gesamtziel der Machbarkeitsstudie war die Grundlagenforschung zum Einsatz von Holzmehl und Holzfasern zur Verstärkung von Kunststoffen zur Erzeugung von Holz-Kunststoffgeweben/-gelegen für den Ersatz von Stahlbewehrungen in Beton. Hauptziel war die prozesstechnische Machbarkeit der Filament- und Gewebe-/Gelegeherstellung zu eruieren und zu beweisen. Weiterhin bestand die große Herausforderung aus den Compounds Filamente mit hohen Festigkeiten und einer guten Anbindung zwischen Beton und Filament zu erzeugen. Das Teilvorhaben "Herstellung und Prüfung der textilen Flächengebilde" beschäftigte sich mit der Herstellung von Garnen aus den im Teilvorhaben 1 extrudierten Filamenten zur Weiterverarbeitung zu textilen Flächengebilden in Form von Gelegen und Geweben. Dafür wurden zwei und drei Filamente auf einer Laborzwirnmaschine zu Garnen verzwirnt. Nach dem Erreichen einer genügenden Garnqualität für die verschiedenen Filamente wurden die Garne zu 1:1-Leinwandgeweben verwoben und zu Gelegen verfestigt. Die Fixierung der Kreuzungspunkte erfolgte durch Ultraschallverschweißen des polymeren Matrixmaterials. Es wurde angestrebt, eine Gittergröße von möglichst 1 x 1 cm erzielen. Die mechanischen Eigenschaften von Garnen, Geweben und Gelegen wurden gemessen. | Es konnte im Rahmen der Machbarkeitsstudie gezeigt werden, dass die Herstellung von Garnen aus holzfaserverstärkten Filamenten mit zwei und drei Filamenten möglich ist. Dabei wurde festgestellt, dass das Verzwirnen zu einer Abnahme der Zugfestigkeit führt. Für das Folgeprojekt wurde deshalb u.a. geplant, Filamente mit dem dreifachen Querschnitt herzustellen, so dass der Prozessschritt des Verzwirnens entfallen kann. Sowohl die Gelege- als auch die Gewebeherstellung war erfolgreich. Es war allerdings bei der Gewebeherstellung nicht möglich, Gewebe mit genügend großen Gitterbereichen zu weben, ohne dass die Schussfäden entlang der Kettfäden verschieblich wurden. Die Gelege zeigten bei Zugversuchen vorzeitiges Versagen im Bereich der Verschweißungen. Auch hier sollte der Einsatz von dickeren Filamenten zu einer Verbesserung führen, weil die prozentuale Tiefenwirkung der Schweißzone kleiner ist. | Prof. Dr.-Ing. Jens Schuster Tel.: +49 631 3724-7049 jens.schuster@hs-kl.de Hochschule Kaiserslautern - Campus Pirmasens - FB Angewandte Logistik- und Polymerwissenschaften - Institut für Kunststofftechnik Westpfalz Carl-Schurz-Str. 10-16 66953 Pirmasens | X |
| 01.04.2021 | 31.03.2024 | 2220HV028A | Verbundvorhaben: Neuartig geschäumte, brandgehemmte Dämmstoffe aus Laubholzfasern, Sulfitzellstoff und Kieselsäurederivaten; Teilvorhaben 1: Silansierung und Nachhaltigkeitsbewertung - Akronym: FaguPor | Das Ziel des Projektes ist die Herstellung eines Produkts zur Wärmedämmung im Bausektor aus Laubholz, bei dessen Herstellung bislang nicht verfolgte Methoden zur Schäumung bei gleichzeitiger Verbesserung des Brandschutzes und der mikrobiellen Stabilität angewendet werden. Das Projekt weist folgende Besonderheiten auf: o Verwendung biogener siliziumhaltiger Additive zur Verbesserung der physikalisch-technischen Eigenschaften (Hydrophobierung), als Brandschutz und zum Schutz vor biogenem Abbau o Vernetzung durch Partikelstabilisierung (Pickering-Stabilisierung) von Holzfaser- und Chemiezellstoffpartikeln o CO2 als Treibmittel der Schäumung o Berücksichtigung der Recyclingfähigkeit bereits beim Produktdesign ("cradle to cradle" Ansatz) o Gesamthafte Bilanzierung der Nachhaltigkeit (Umwelt, Ökonomie, Gesellschaft). Dazu werden zusätzlich zur probenhaften Materialherstellung und der Untersuchung der Recyclingfähigkeit bei den Hochschulpartnern die bautechnischen und physikalischen Eigenschaften in industriegeführten Labors analysiert. Als Referenz-Materialien für die technisch-physikalischen und ökobilanziellen Eigenschaften werden konventionelle Werkstoffe aus Styrodur® (XPS Polystyrol; aufgrund des Zusatzes von Bromverbindungen u.a. als gefährlicher Sondermüll eingestuft), Polyurethan und Nadelholzweichfaserdämmungen einbezogen, die derzeit am Markt als Dämmstoffe für den Außenbereich eingesetzt werden. | Prof. Dr. Hubert Röder Tel.: +49 9421 187-260 hubert.roeder@hswt.de Hochschule Weihenstephan-Triesdorf - Professur Nachhaltige Betriebswirtschaft Petersgasse 18 94315 Straubing | ||
| 01.04.2021 | 31.03.2024 | 2220HV028B | Verbundvorhaben: Neuartig geschäumte, brandgehemmte Dämmstoffe aus Laubholzfasern, Sulfitzellstoff und Kieselsäurederivaten; Teilvorhaben 2: Schäumung und Werkstoffentwicklung - Akronym: FaguPor | Das Ziel des Projektes ist die Herstellung eines Produkts zur Wärmedämmung im Bausektor aus Laubholz, bei dessen Herstellung bislang nicht verfolgte Methoden zur Schäumung bei gleichzeitiger Verbesserung des Brandschutzes und der mikrobiellen Stabilität angewendet werden. Das Projekt weist folgende Besonderheiten auf: o Verwendung biogener siliziumhaltiger Additive zur Verbesserung der physikalisch-technischen Eigenschaften (Hydrophobierung), als Brandschutz und zum Schutz vor biogenem Abbau o Vernetzung durch Partikelstabilisierung (Pickering-Stabilisierung) von Holzfaser- und Chemiezellstoffpartikeln o CO2 als Treibmittel der Schäumung o Berücksichtigung der Recyclingfähigkeit bereits beim Produktdesign ("cradle to cradle" Ansatz) o Gesamthafte Bilanzierung der Nachhaltigkeit (Umwelt, Ökonomie, Gesellschaft). Dazu werden zusätzlich zur probenhaften Materialherstellung und der Untersuchung der Recyclingfähigkeit bei den Hochschulpartnern die bautechnischen und physikalischen Eigenschaften in industriegeführten Labors analysiert. Als Referenz-Materialien für die technisch-physikalischen und ökobilanziellen Eigenschaften werden konventionelle Werkstoffe aus Styrodur® (XPS Polystyrol; aufgrund des Zusatzes von Bromverbindungen u.a. als gefährlicher Sondermüll eingestuft), Polyurethan und Nadelholzweichfaserdämmungen einbezogen, die derzeit am Markt als Dämmstoffe für den Außenbereich eingesetzt werden. | Prof. Dr. Cordt Zollfrank Tel.: +49 9421 187-450 cordt.zollfrank@tum.de TUM Campus Straubing für Biotechnologie und Nachhaltigkeit - Professur Biogene Polymere (BGP) Schulgasse 16 94315 Straubing | ||
| 01.07.2020 | 31.12.2021 | 2220HV029X | Entwicklung eines innovativen, leichten, dauerhaften und industriell herzustellenden Holzwerkstoffes aus Furnierlagen für die Bauwirtschaft, Transport- und Verpackungsindustrie - Akronym: Furnierleichtbau | Das Projekt sollte die technischen und technologischen Möglichkeiten zur Herstellung einer dauerhaften Leichtbaukonstruktion auf Basis einheimischer und verfügbarer Holzarten darstellen. Holzwerkstoffe in Leichtbauweise gibt es in verschiedenen Ausführungen und diese sind bei bestimmten Anwendungen etabliert. Jedoch sind die Einsatzmöglichkeiten auf Grund der Eigenschaften begrenzt. Um die Dauerhaftigkeit von Holz zu erhöhen, stellt die Acetylierung ein bewährtes und technisch umgesetztes Verfahren dar. Es findet bei Schnittholz und Faserplatten Anwendung. Da die Nutzung von Holz in den nächsten Jahren weiter steigen wird, werden Leichtbau und die Modifizierung an Bedeutung gewinnen und zusätzlich zu den bestehenden Lösungen neue Produkte gefragt sein. Während des Projektes wurde eine Leichtbaukonstruktion aus Furnieren und Lamellen konstruiert, gebaut und untersucht, die mechanischen Kennwerte ermittelt. Dazu wurden aus verschiedenen regional verfügbaren Holzarten Furniere und Lamellen erzeugt, Probekörper hergestellt und geprüft. Für die Erhöhung der Dauerhaftigkeit wurde untersucht, wie sich die Furniere und Lamellen mit einem effektiven Verfahren acetyliert werden können. Dafür wurden die Proben den geplanten Verfahrensschritten unterzogen und das Acetylierungsergebnis ermittelt. Im letzten Schritt sollten die acetylierten Furniere oder Lamellen in der neuen Leichtbaukonstruktion getestet werden. Im Rahmen des Projektes sollte nicht nur die Konstruktion erstellt und getestet werden, sondern auch die Herstellungswege genau betrachtet und für eine spätere Serienfertigung beurteilt bzw. angepasst werden. | Bei der Verarbeitung und den Tests der Proben hat sich gezeigt, dass sich dünne Furnierlagen unter 3 mm nur mit einem gewissen Aufwand verarbeiten lassen. Bei einer Stärke der Lamellen von 6 bis 8 mm konnten gute Ergebnisse erzielt werden. Dünne Furniere konnten erwartungsgemäß gut acetyliert werden, aber stärke Proben müssen, wie Schnittholz bearbeitet werden. Es hat sich gezeigt, dass beide Untersuchungspunkte des Projektes nur schwer kombiniert werden können. In einer stabilen und technisch herstellbaren Leichtbaukonstruktion werden die besseren Marktchancen gesehen. Die Ergebnisse der mechanischen Prüfungen haben gezeigt, dass der Leichtbauwerkstoff in dem Bereich Transportwesen, Bauwesen und Verpackung eingesetzt werden kann. Herstellungsschritte konnten entworfen und getestet werden, sodass eine gute Chance in einer technischen Umsetzung und Etablierung auf dem Markt gesehen wird. | Matthias Albrecht Tel.: +49 173 8702604 matthias.albrecht@tretorg.de TRETORG GmbH Holztechnologische Entwicklungsgesellschaft Schwarzenhofer Str. 12 17192 Kargow | |
| 01.02.2020 | 31.10.2021 | 2220HV032X | Machbarkeitsstudie zu flammgeschützten Holzwerkstoffen durch Nutzung von phosphoryliertem Lignin - Akronym: FlammLig | Die vorliegende Machbarkeitsstudie beschäftigte sich mit der Verwendung von Lignin-Derivaten zur flammschützenden Ausrüstung von Holzwerkstoffen. Gegenwärtig werden für den Flammschutz von Holzwerkstoffen überwiegend anorganische Stoffe eingesetzt. Für einen ausreichenden Flammschutz sind hohe Einsatzmengen erforderlich, die sich negativ auf die mechanischen Eigenschaften der Holzwerkstoffe auswirken. Die Verschlechterung soll durch den Einsatz Lignin-basierter Flammschutzmittel vermieden werden. Lignin bietet aufgrund seiner chemischen Struktur die Möglichkeit mit den zur Holzwerkstoffherstellung eingesetzten Klebstoffsystemen, im speziellen pMDI, chemisch zu reagieren. Dies lässt eine weniger starke negative Beeinflussung der Holzwerkstoffeigenschaften erwarten. Die flammschützenden Eigenschaften von Lignin sind darauf zurückzuführen, dass es bei hoher Hitzeeinwirkung verkohlt. Zudem ist bekannt, dass sich durch chemische Anbindung von Phosphatgruppen die Flammschutzeigenschaften von Lignin weiter verbessern lassen. Die phosphorylierten Lignine wurde schließlich hinsichtlich ihrer Eignung als Substitut für herkömmlich eingesetzte Flammschutzmittel untersucht. Des Weiteren wurde untersucht inwiefern sich die phosphorylierten Lignine zur Herstellung von flammschützenden Klebstoffbindemitteln eignen. Hierfür sollten die im ersten Schritt hergestellten phosphorylierten Lignine mit Caprolacton, Dicarbonsäuren und Diisocyanten chemisch modifiziert werden. Es wurden Holzwerkstoffplatten mit den phosphorylierten Ligninen, mit phosphorhaltigen Lignin-Caprolacton-Polyester-Polyol-Bindemitteln und mit Ammoniumpolyphosphat (APP) als Referenz hergestellt und hinsichtlich ihrer Flammschutzwirkung untersucht und verglichen. | Die Phosphorylierung des Lignins wurde durch Umsetzung von Lignin mit Phosphorpentoxid erreicht. Der Phosphatgehalt wurde mittels UV/Vis-Spektroskopie unter Verwendung eines Vanadat-Molybdat-Reagenzes durch Messung der Lichtabsorption bei 400 nm in Abhängigkeit von der Phosphat-Konzentration bestimmt. Der maximale Gehalt wurde mit 5 m% Phosphat im phosphorylierten Lignin bestimmt. Die Versuche ergaben, dass bis zu einem Massenverhältnis von 80 m% Lignin zu 20 m% Phosphorpentoxid während der Synthese, der Phosphatgehalt im Produkt ansteigt. Eine weitere Erhöhung des Phosphorpentoxid-Anteils während der Synthese brachte keine signifikante Erhöhung des Phosphat-Gehaltes. Die phosphorylierten Lignine wurde zur Herstellung in Holzwerkstoff-Platten eingesetzt und ihre Flammschutzwirkung mit Ammoniumpolyphosphat (APP) verglichen. Des Weiteren wurde Kombination aus APP und den phosphorylierten Ligninen untersucht. Der Masseanteil an Flammschutzmittel in den Spanplatten wurde mit 20 m% festgelegt. Hierbei zeigte sich, dass die phosphorylierten Lignin allein nicht ausreichen, um die Anforderung für eine V-0-Klassifizierung nach UL94 zu erreichen. Eine Kombination von 5 m% phosphoryliertem Lignin und 15 m% APP ergab eine Einstufung als V-0. In Platten ohne phosphoryliertem Lignin mussten mindestens 20 m% APP zum Erreichen von V-0 eingesetzt werden. Somit können durch die Verwendung des phosphoryliertem Lignins mindestens 25 % des insgesamt notwendigen APP eingespart werden. Zusätzlich konnte durch die Verwendung von Lignin die Entzündungszeit der Proben verlängert werden. Die Herstellung von flammschützenden Klebstoffbindemitteln speziell für Holzwerkstoffplatten unter Verwendung der phosphorylierten Lignine stellte sich als nicht zielführend heraus. Die Anteile an phosphorylierten Ligninen im gesamten Bindemittel, die realisiert werden konnten, waren zu gering, als dass noch ein Mehrwert hinsichtlich einer signifikanten Flammschutzwirkung erreicht werden konnte. | Dr. Steven Eschig Tel.: +49 531 2155-433 steven.eschig@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Bienroder Weg 54 E 38108 Braunschweig | X |
| 01.03.2020 | 31.05.2023 | 2220HV037A | Verbundvorhaben: Filmbildner aus den biobasierten Rohstoffen Lignin und Cellulose zur Herstellung von mikroplastikfreien Kosmetikprodukten (FibioKos); Teilvorhaben 1: Anwendungsuntersuchungen - Akronym: FibioKos | Ziel: In der Kosmetik werden Polymerdispersionen für die Verbesserung von Haltbarkeiten der Kosmetikprodukte auf der Haut eingesetzt. Diese Polymerdispersionen bestehen überwiegend aus Polystyrolacrylat-Copolymeren, Acrylatcopolymeren oder Polyurethanen, die filmbildende Eigenschaften aufweisen, nicht wasserlöslich sind und somit beispielsweise für die Erhöhung der Wasserfestigkeit von Make-up Produkten notwendig sind. Bislang gibt es auf dem Kosmetikmarkt keine auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Filmbildner, deren Effizienz und Variabilität mit denen der genannten Polymerdispersionen vergleichbar sind. Des Weiteren sind die Polymerdispersionen schwer biologisch abbaubar, gelten als sehr lange persistent und können als Mikroplastik in die Umwelt gelangen. Deshalb tragen Kosmetikprodukte mit Polymerdispersionen derzeit zur weltweiten Problematik durch die Mikroplastikemissionen bei. Ziel dieses Vorhabens ist es, neuartige, auf nachwachsenden Rohstoffen basierende, filmformende Polymerdispersionen zu entwickeln. | Dr. Henrik Petersen Tel.: +49 911 567-2220 henrik.petersen@schwancosmetics.com Schwan Cosmetics International GmbH Schwanweg 1 90562 Heroldsberg | ||
| 01.03.2020 | 31.05.2023 | 2220HV037B | Verbundvorhaben: Filmbildner aus den biobasierten Rohstoffen Lignin und Cellulose zur Herstellung von mikroplastikfreien Kosmetikprodukten (FibioKos); Teilvorhaben 2: Cellulose-basierte Filmbildner - Akronym: FibioKos | In der Kosmetik werden Polymerdispersionen für die Verbesserung von Haltbarkeiten der Kosmetikprodukte auf der Haut eingesetzt. Diese Polymerdispersionen bestehen überwiegend aus Polystyrolacrylat-Copolymeren, Acrylatcopolymeren oder Polyurethanen, die filmbildende Eigenschaften aufweisen, nicht wasserlöslich sind und somit beispielsweise für die Erhöhung der Wasserfestigkeit von Make-up Produkten notwendig sind. Bislang gibt es auf dem Kosmetikmarkt keine auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Filmbildner, deren Effizienz und Variabilität mit denen der genannten Polymerdispersionen vergleichbar sind. Des Weiteren sind die Polymerdispersionen schwer biologisch abbaubar, gelten als sehr lange persistent und können als Mikroplastik in die Umwelt gelangen. Deshalb tragen Kosmetikprodukte mit Polymerdispersionen derzeit zur weltweiten Problematik durch die Mikroplastikemissionen bei. Ziel dieses Vorhabens ist es, neuartige, auf nachwachsenden Rohstoffen basierende, filmformende Polymerdispersionen zu entwickeln. | Sascha Mertens Tel.: +49 40 7333-2681 smertens@worlee.de Worlée-Chemie GmbH - Werk Lauenburg Worléestr. 1 21481 Lauenburg | ||
| 01.03.2020 | 31.05.2023 | 2220HV037C | Verbundvorhaben: Filmbildner aus den biobasierten Rohstoffen Lignin und Cellulose zur Herstellung von mikroplastikfreien Kosmetikprodukten (FibioKos); Teilvorhaben 3: Lignin-basierte Filmbildner - Akronym: FibioKos | n der Kosmetik werden Polymerdispersionen für die Verbesserung von Haltbarkeiten der Kosmetikprodukte auf der Haut eingesetzt. Diese Polymerdispersionen bestehen überwiegend aus Polystyrolacrylat-Copolymeren, Acrylatcopolymeren oder Polyurethanen, die filmbildende Eigenschaften aufweisen, nicht wasserlöslich sind und somit beispielsweise für die Erhöhung der Wasserfestigkeit von Make-up Produkten notwendig sind. Bislang gibt es auf dem Kosmetikmarkt keine auf nachwachsenden Rohstoffen basierenden Filmbildner, deren Effizienz und Variabilität mit denen der genannten Polymerdispersionen vergleichbar sind. Des Weiteren sind die Polymerdispersionen schwer biologisch abbaubar, gelten als sehr lange persistent und können als Mikroplastik in die Umwelt gelangen. Deshalb tragen Kosmetikprodukte mit Polymerdispersionen derzeit zur weltweiten Problematik durch die Mikroplastikemissionen bei. Ziel dieses Vorhabens ist es, neuartige, auf nachwachsenden Rohstoffen basierende, filmformende Polymerdispersionen zu entwickeln. | Dr. Stefan Friebel Tel.: +49 531 2155-329 stefan.friebel@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Bienroder Weg 54 E 38108 Braunschweig | ||
| 01.08.2020 | 31.07.2023 | 2220HV053A | Verbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien (FOREST II); Teilvorhaben 1: Redox-Flow-Zelle und Ligninspaltung - Akronym: FOREST-II | Dieses Projekt ist die Fortführung und Erweiterung der Arbeiten aus dem vorangegangenen Projekt "FOREST - Chemische und elektrochemische Verfahren zur Umsetzung nachwachsender Rohstoffe zu redoxaktiven Substanzen". Alle wesentlichen Verfahrensschritte konnten in diesem Vorgängerprojekt erforscht werden. Damit der Prozess zukünftig wirtschaftlich einsetzbar wird, sind weitere Fragestellungen grundlegend zu erforschen: Um die Ausbeute an niedermolekularen, aromatischen Verbindungen aus der Ligninfragmentierung zu verbessern, wird die Produktfiltration mit der Fragmentierungsreaktion verbunden, so daß Zielmoleküle während der Reaktion aus dem Prozess entfernt und vor einem weiteren Abbau im Reaktor geschützt werden. Dazu müssen zunächst Filtrationsmembranen erforscht werden, die unter den harschen Reaktionsbedingungen eingesetzt werden können. Für die weiteren Schlüsselreaktionen zur Umsetzung von Lignin zu organischen Elektrolyten wird der elektrosynthetische Ansatz zur Reaktionsoptimierung untersucht. Die Einführung dieser Schritte in den Prozessablauf ist ein technisches Arbeitsziel des Projektes, wobei auch eine wissenschaftliche Verwertung der elektrochemischen Erkenntnisse geplant ist. Weiterhin befassen sich die Projektarbeiten mit der Aufklärung von Struktur-Wirkungs-Beziehungen, um Effekte zu verstehen, die durch Substituenten an den redoxaktiven Verbindungen hervorgerufen werden. Aus diesen Arbeitenwerden Vorhersagen zur elektrochemischen Performance von redoxaktiven Substanzen als Elektrolyte abgeleitet werden können. Darüber hinaus müssen für eine adäquate Lebensdauer der Batterien Untersuchungen zu Degradationsprozessen durchgeführt werden, denen z.B. durch stabilere Moleküle, geeignetere Betriebsparameter oder Regenerationsstrategien gezielt begegnen zu können. Zu guter Letzt wird im Hinblick auf eine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit auch die Verwertung von Nebenströmen in einem eigenen Arbeitspaket untersucht. | Dr. Nastaran Krawczyk Tel.: +49 6023 9670152 nastaran.krawczyk@cmblu.de CMBlu Energy AG Industriestr. 19 63755 Alzenau | ||
| 01.08.2020 | 31.07.2023 | 2220HV053B | Verbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien (FOREST II); Teilvorhaben 2: Trenn- und Reinigungsverfahren - Akronym: FOREST-II | Dieses Projekt ist die Fortführung und Erweiterung der Arbeiten aus dem vorangegangenen Projekt "FOREST - Chemische und elektrochemische Verfahren zur Umsetzung nachwachsender Rohstoffe zu redoxaktiven Substanzen". Alle wesentlichen Verfahrensschritte konnten in diesem Vorgängerprojekt erforscht werden. Damit der Prozess zukünftig wirtschaftlich einsetzbar wird, sind weitere Fragestellungen grundlegend zu erforschen: Um die Ausbeute an niedermolekularen, aromatischen Verbindungen aus der Ligninfragmentierung zu verbessern, wird die Produktfiltration mit der Fragmentierungsreaktion verbunden, so daß Zielmoleküle während der Reaktion aus dem Prozess entfernt und vor einem weiteren Abbau im Reaktor geschützt werden. Dazu müssen zunächst Filtrationsmembranen erforscht werden, die unter den harschen Reaktionsbedingungen eingesetzt werden können. Für die weiteren Schlüsselreaktionen zur Umsetzung von Lignin zu organischen Elektrolyten wird der elektrosynthetische Ansatz zur Reaktionsoptimierung untersucht. Die Einführung dieser Schritte in den Prozessablauf ist ein technisches Arbeitsziel des Projektes, wobei auch eine wissenschaftliche Verwertung der elektrochemischen Erkenntnisse geplant ist. Weiterhin befassen sich die Projektarbeiten mit der Aufklärung von Struktur-Wirkungs-Beziehungen, um Effekte zu verstehen, die durch Substituenten an den redoxaktiven Verbindungen hervorgerufen werden. Aus diesen Arbeiten werden Vorhersagen zur elektrochemischen Performance von redoxaktiven Substanzen als Elektrolyte abgeleitet werden können. Darüber hinaus müssen für eine adäquate Lebensdauer der Batterien Untersuchungen zu Degradationsprozessen durchgeführt werden, denen z.B. durch stabilere Moleküle, geeignetere Betriebsparameter oder Regenerationsstrategien gezielt begegnen zu können.Zu guter Letzt wird im Hinblick auf eine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit auch die Verwertung von Nebenströmen in einem eigenen Arbeitspaket untersucht. | Dr. Dipl.-Ing. M. Sc Mehrdad Ebrahimi Tel.: +49 641 309-2552 mehrdad.ebrahimi@lse.thm.de Technische Hochschule Mittelhessen - Institut für Bioverfahrenstechnik und Pharmazeutische Technologie (IBPT) Wiesenstr. 14 35390 Gießen | ||
| 01.08.2020 | 31.07.2023 | 2220HV053C | Verbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien (FOREST II); Teilvorhaben 3: Elektrochemie - Akronym: FOREST-II | Dieses Projekt ist die Fortführung und Erweiterung der Arbeiten aus dem vorangegangenen Projekt "FOREST - Chemische und elektrochemische Verfahren zur Umsetzung nachwachsender Rohstoffe zu redoxaktiven Substanzen". Alle wesentlichen Verfahrensschritte konnten in diesem Vorgängerprojekt erforscht werden. Damit der Prozess zukünftig wirtschaftlich einsetzbar wird, sind weitere Fragestellungen grundlegend zu erforschen: Um die Ausbeute an niedermolekularen, aromatischen Verbindungen aus der Ligninfragmentierung zu verbessern, wird die Produktfiltration mit der Fragmentierungsreaktion verbunden, so dass Zielmoleküle während der Reaktion aus dem Prozess entfernt und vor einem weiteren Abbau im Reaktor geschützt werden. Dazu müssen zunächst Filtrationsmembranen erforscht werden, die unter den harschen Reaktionsbedingungen eingesetzt werden können. Für die weiteren Schlüsselreaktionen zur Umsetzung von Lignin zu organischen Elektrolyten wird der elektrosynthetische Ansatz zur Reaktionsoptimierung untersucht. Die Einführung dieser Schritte in den Prozessablauf ist ein technisches Arbeitsziel des Projektes, wobei auch eine wissenschaftliche Verwertung der elektrochemischen Erkenntnisse geplant ist. Weiterhin befassen sich die Projektarbeiten mit der Aufklärung von Struktur-Wirkungs-Beziehungen, um Effekte zu verstehen, die durch Substituenten an den redoxaktiven Verbindungen hervorgerufen werden. Aus diesen Arbeitenwerden Vorhersagen zur elektrochemischen Performance von redoxaktiven Substanzen als Elektrolyte abgeleitet werden können. Darüber hinaus müssen für eine adäquate Lebensdauer der Batterien Untersuchungen zu Degradationsprozessen durchgeführt werden, denen z.B. durch stabilere Moleküle, geeignetere Betriebsparameter oder Regenerationsstrategien gezielt begegnen zu können. Zu guter Letzt wird im Hinblick auf eine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit auch die Verwertung von Nebenströmen in einem eigenen Arbeitspaket untersucht. | Prof. Dr. Siegfried R. Waldvogel Tel.: +49 6131 39-26069 waldvogel@uni-mainz.de Johannes Gutenberg-Universität Mainz - FB 09 Chemie, Pharmazie und Geowissenschaften - Institut für Organische Chemie Duesbergweg 10-14 55128 Mainz | ||
| 01.08.2020 | 31.07.2023 | 2220HV053D | Verbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien (FOREST II); Teilvorhaben 4: Chemische Synthese und Ligninspaltung - Akronym: FOREST-II | Dieses Projekt ist die Fortführung und Erweiterung der Arbeiten aus dem vorangegangenen Projekt "FOREST - Chemische und elektrochemische Verfahren zur Umsetzung nachwachsender Rohstoffe zu redoxaktiven Substanzen". Alle wesentlichen Verfahrensschritte konnten in diesem Vorgängerprojekt erforscht werden. Damit der Prozess zukünftig wirtschaftlich einsetzbar wird, sind weitere Fragestellungen grundlegend zu erforschen: Um die Ausbeute an niedermolekularen, aromatischen Verbindungen aus der Ligninfragmentierung zu verbessern, wird die Produktfiltration mit der Fragmentierungsreaktion verbunden, so daß Zielmoleküle während der Reaktion aus dem Prozess entfernt und vor einem weiteren Abbau im Reaktor geschützt werden. Dazu müssen zunächst Filtrationsmembranen erforscht werden, die unter den harschen Reaktionsbedingungen eingesetzt werden können. Für die weiteren Schlüsselreaktionen zur Umsetzung von Lignin zu organischen Elektrolyten wird der elektrosynthetische Ansatz zur Reaktionsoptimierung untersucht. Die Einführung dieser Schritte in den Prozessablauf ist ein technisches Arbeitsziel des Projektes, wobei auch eine wissenschaftliche Verwertung der elektrochemischen Erkenntnisse geplant ist. Weiterhin befassen sich die Projektarbeiten mit der Aufklärung von Struktur-Wirkungs-Beziehungen, um Effekte zu verstehen, die durch Substituenten an den redoxaktiven Verbindungen hervorgerufen werden. Aus diesen Arbeitenwerden Vorhersagen zur elektrochemischen Performance von redoxaktiven Substanzen als Elektrolyte abgeleitet werden können. Darüber hinaus müssen für eine adäquate Lebensdauer der Batterien Untersuchungen zu Degradationsprozessen durchgeführt werden, denen z.B. durch stabilere Moleküle, geeignetere Betriebsparameter oder Regenerationsstrategien gezielt begegnen zu können. Zu guter Letzt wird im Hinblick auf eine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit auch die Verwertung von Nebenströmen in einem eigenen Arbeitspaket untersucht. | Prof. Dr. Hermann A. Wegner Tel.: +49 641 99-34330 hermann.a.wegner@org.chemie.uni-giessen.de Justus-Liebig-Universität Gießen - Fachbereich 08 - Biologie und Chemie - Institut für Organische Chemie - AG Prof. Dr. Hermann A. Wegner Heinrich-Buff-Ring 17 35392 Gießen | ||
| 01.08.2020 | 31.07.2023 | 2220HV053E | Verbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien (FOREST II); Teilvorhaben 5: Elektrolyte - Akronym: FOREST-II | Dieses Projekt ist die Fortführung und Erweiterung der Arbeiten aus dem vorangegangenen Projekt "FOREST - Chemische und elektrochemische Verfahren zur Umsetzung nachwachsender Rohstoffe zu redoxaktiven Substanzen". Alle wesentlichen Verfahrensschritte konnten in diesem Vorgängerprojekt erforscht werden. Damit der Prozess zukünftig wirtschaftlich einsetzbar wird, sind weitere Fragestellungen grundlegend zu erforschen: Um die Ausbeute an niedermolekularen, aromatischen Verbindungen aus der Ligninfragmentierung zu verbessern, wird die Produktfiltration mit der Fragmentierungsreaktion verbunden, so daß Zielmoleküle während der Reaktion aus dem Prozess entfernt und vor einem weiteren Abbau im Reaktor geschützt werden. Dazu müssen zunächst Filtrationsmembranen erforscht werden, die unter den harschen Reaktionsbedingungen eingesetzt werden können. Für die weiteren Schlüsselreaktionen zur Umsetzung von Lignin zu organischen Elektrolyten wird der elektrosynthetische Ansatz zur Reaktionsoptimierung untersucht. Die Einführung dieser Schritte in den Prozessablauf ist ein technisches Arbeitsziel des Projektes, wobei auch eine wissenschaftliche Verwertung der elektrochemischen Erkenntnisse geplant ist. Weiterhin befassen sich die Projektarbeiten mit der Aufklärung von Struktur-Wirkungs-Beziehungen, um Effekte zu verstehen, die durch Substituenten an den redoxaktiven Verbindungen hervorgerufen werden. Aus diesen Arbeitenwerden Vorhersagen zur elektrochemischen Performance von redoxaktiven Substanzen als Elektrolyte abgeleitet werden können. Darüber hinaus müssen für eine adäquate Lebensdauer der Batterien Untersuchungen zu Degradationsprozessen durchgeführt werden, denen z.B. durch stabilere Moleküle, geeignetere Betriebsparameter oder Regenerationsstrategien gezielt begegnen zu können. Zu guter Letzt wird im Hinblick auf eine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit auch die Verwertung von Nebenströmen in einem eigenen Arbeitspaket untersucht. | Prof. Dr. Jürgen Janek Tel.: +49 641 99-34500 juergen.janek@phys.chemie.uni-giessen.de Justus-Liebig-Universität Gießen - FB 08 - Biologie und Chemie - Chemie - Physikalisch-Chemisches Institut Heinrich-Buff-Ring 17 35392 Gießen | ||
| 01.08.2020 | 31.07.2023 | 2220HV053F | Verbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien (FOREST II); Teilvorhaben 6: Membranen - Akronym: FORESTII | Dieses Projekt ist die Fortführung und Erweiterung der Arbeiten aus dem vorangegangenen Projekt "FOREST - Chemische und elektrochemische Verfahren zur Umsetzung nachwachsender Rohstoffe zu redoxaktiven Substanzen". Alle wesentlichen Verfahrensschritte konnten in diesem Vorgängerprojekt erforscht werden. Damit der Prozess zukünftig wirtschaftlich einsetzbar wird, sind weitere Fragestellungen grundlegend zu erforschen: Um die Ausbeute an niedermolekularen, aromatischen Verbindungen aus der Ligninfragmentierung zu verbessern, wird die Produktfiltration mit der Fragmentierungsreaktion verbunden, so daß Zielmoleküle während der Reaktion aus dem Prozess entfernt und vor einem weiteren Abbau im Reaktor geschützt werden. Dazu müssen zunächst Filtrationsmembranen erforscht werden, die unter den harschen Reaktionsbedingungen eingesetzt werden können. Für die weiteren Schlüsselreaktionen zur Umsetzung von Lignin zu organischen Elektrolyten wird der elektrosynthetische Ansatz zur Reaktionsoptimierung untersucht. Die Einführung dieser Schritte in den Prozessablauf ist ein technisches Arbeitsziel des Projektes, wobei auch eine wissenschaftliche Verwertung der elektrochemischen Erkenntnisse geplant ist. Weiterhin befassen sich die Projektarbeiten mit der Aufklärung von Struktur-Wirkungs-Beziehungen, um Effekte zu verstehen, die durch Substituenten an den redoxaktiven Verbindungen hervorgerufen werden. Aus diesen Arbeiten werden Vorhersagen zur elektrochemischen Performance von redoxaktiven Substanzen als Elektrolyte abgeleitet. Darüber hinaus müssen für eine adäquate Lebensdauer der Batterien Untersuchungen zu Degradationsprozessen durchgeführt werden, um diesen z.B. durch stabilere Moleküle, geeignetere Betriebsparameter oder Regenerationsstrategien gezielt begegnen zu können. Zu guter Letzt wird im Hinblick auf eine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit auch die Verwertung von Nebenströmen in einem eigenen Arbeitspaket untersucht. | Prof. Dr.-Ing. Steffen Schütz Tel.: +49 7141 98-3610 steffen.schuetz@mann-hummel.com MANN+HUMMEL GmbH Schwieberdinger Str. 126 71636 Ludwigsburg | ||
| 01.08.2020 | 31.07.2023 | 2220HV053G | Verbundvorhaben: Neuartige Lignin-basierte Elektrolyte für den Einsatz in Redox-Flow-Batterien (FOREST II); Teilvorhaben 7: Quantenmechanische Berechnungen und Degradationsmechanismen - Akronym: FOREST-II | Dieses Projekt ist die Fortführung und Erweiterung der Arbeiten aus dem vorangegangenen Projekt "FOREST - Chemische und elektrochemische Verfahren zur Umsetzung nachwachsender Rohstoffe zu redoxaktiven Substanzen". Alle wesentlichen Verfahrensschritte konnten in diesem Vorgängerprojekt erforscht werden. Damit der Prozess zukünftig wirtschaftlich einsetzbar wird, sind weitere Fragestellungen grundlegend zu erforschen: Um die Ausbeute an niedermolekularen, aromatischen Verbindungen aus der Ligninfragmentierung zu verbessern, wird die Produktfiltration mit der Fragmentierungsreaktion verbunden, so daß Zielmoleküle während der Reaktion aus dem Prozess entfernt und vor einem weiteren Abbau im Reaktor geschützt werden. Dazu müssen zunächst Filtrationsmembranen erforscht werden, die unter den harschen Reaktionsbedingungen eingesetzt werden können. Für die weiteren Schlüsselreaktionen zur Umsetzung von Lignin zu organischen Elektrolyten wird der elektrosynthetische Ansatz zur Reaktionsoptimierung untersucht. Die Einführung dieser Schritte in den Prozessablauf ist ein technisches Arbeitsziel des Projektes, wobei auch eine wissenschaftliche Verwertung der elektrochemischen Erkenntnisse geplant ist. Weiterhin befassen sich die Projektarbeiten mit der Aufklärung von Struktur-Wirkungs-Beziehungen, um Effekte zu verstehen, die durch Substituenten an den redoxaktiven Verbindungen hervorgerufen werden. Aus diesen Arbeitenwerden Vorhersagen zur elektrochemischen Performance von redoxaktiven Substanzen als Elektrolyte abgeleitet werden können. Darüber hinaus müssen für eine adäquate Lebensdauer der Batterien Untersuchungen zu Degradationsprozessen durchgeführt werden, denen z.B. durch stabilere Moleküle, geeignetere Betriebsparameter oder Regenerationsstrategien gezielt begegnen zu können. Zu guter Letzt wird im Hinblick auf eine Verbesserung der Wirtschaftlichkeit auch die Verwertung von Nebenströmen in einem eigenen Arbeitspaket untersucht. | Prof. Dr. Doreen Mollenhauer Tel.: +49 641 99-34560 doreen.mollenhauer@phys.chemie.uni-giessen.de Justus-Liebig-Universität Gießen - FB 08 - Biologie und Chemie - Chemie - Physikalisch-Chemisches Institut Heinrich-Buff-Ring 17 35392 Gießen | ||
| 01.03.2021 | 31.08.2022 | 2220HV055X | Cellulosebasierte Produkte für Farben und Lacke als Rheologieadditive und funktionale organische Füllstoffe (Lack-Verbesserer) - Akronym: Lack-Verbesserer | Biobasierte Produkte auf Basis von Cellulose sollen als funktionelle Additive für Farben und Lacke entwickelt werden und damit synthetische und anorganische Produkte ersetzen. Dadurch wird die Umwelt entlastet und bei der Verarbeitung der Produkte muss weniger mit gesundheitsgefährdenden Stoffen umgegangen werden. Spezielle Celluloseprodukte, sog. Cellulosegele, sollen zur Verwendung als Rheologieadditive für Lacke entwickelt werden. Hier ersetzen sie synthetische Stoffe. Gleichzeitig soll das Trocknungsverhalten verbessert werden (Projektteil A). Ein weiteres Entwicklungsziel ist der Einsatz von ultrafeiner Cellulose als Ersatz anorganischer Füllstoffe (Kieselsäure, Kreide, TiO2) in Farben und Lacken. Ultrafeine, teilweise oberflächenbehandelte Celluloseprodukte sollen hierbei als (multi-)funktionale organische Füllstoffe zur Verbesserung der Nassabriebbeständigkeit bzw. Kratzfestigkeit, Mattierung, Verbesserung des Deckvermögens und der Verarbeitbarkeit von Farb- und Lacksystemen dienen. Dazu wird die Oberfläche der Cellulose mit Kieselsäure oder Titandioxid modifiziert (Projektteil B). | Projektteil A Entwicklung von Cellulosegelen für den Lackbereich Cellulosegele auf Basis Fichte-MCC und Carboxymethylcellulose (CMC) konnten für den Einsatz in Lacken erfolgreich entwickelt werden. Die Cellulosegele zeigen eine niedrige Viskosität, eine leichte Aktivierbarkeit mittels Dissolver, eine gute pH-Stabilität bei pH 9 und eine geringe Nachverdickung nach 48 h. Die entwickelten Produkte wurden in 3 unterschiedlichen Lacksystemen erfolgreich geprüft. Die JRS-Produkte konnten in allen Richtformulierungen (Klarlack, Holzlack, Weißlack) das synthetische Rheologieadditiv vollständig ersetzen. Dabei ist die Einsatzmenge von der Formulierung abhängig. Ein kompletter Lösemittelersatz konnte nicht erreicht werden, allerdings eine erhebliche Reduzierung um mehr als die Hälfte. Projektteil B Entwicklung ultrafeiner, teilweiser mit TiO2 bzw. SiO2 modifizierten Cellulosefasern Durch unterschiedliche Herstellungsverfahren konnten ultrafeine, teilweise modifizierte, Cellulosefasern mit einem d50-Wert deutlich kleiner 10 µm hergestellt werden. Die unterschiedlichen Produkte wurden in einer Richtrezeptur (Dispersionsfarbe) auf Eignung geprüft. Ziel war der Teilersatz eines anorganischen Füllstoffs, welcher als Titandioxidextender eingesetzt wird. Die Ergebnisse der Reformulierungen waren vielversprechend. Durch die Oberflächenmodifizierungen konnten gezielt das Deckvermögen und der Nassabrieb verbessert werden. Außerdem führte die Verwendung organischer Füllstoffe zu einer niedrigeren Dichte. Dies wirkt sich positiv auf die Ergiebigkeit der Farbe aus. Auf den Glanz, die Kratzfestigkeit und die Mindestfilmbildetemperatur (MFT) hatten die neu entwickelten Fasern keinen signifikanten Einfluss. | Dr. Hans-Georg Brendle Tel.: +49 7967 152-125 dr.brendle@jrs.de J. Rettenmaier & Söhne GmbH + Co KG Holzmühle 1 73494 Rosenberg | X |
| 01.03.2021 | 29.02.2024 | 2220HV059A | Verbundvorhaben: Biobasierte Leichtbau-Hohlprofile mit geflochtenen Holzbändern; Teilvorhaben 1: Herstellung von Furnierbändern - Akronym: Lignobraid | Übergreifendes Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer neuartigen Technologie zur reproduzier-baren Herstellung von biobasierten Leichtbau-Hohlprofilen mit definiertem Faserverlauf aus Holz-werkstoffen. Durch den weitgehenden Erhalt der positiven Holzeigenschaften im Endprodukt soll das Leichtbau-Hohlprofil gehobenen mechanischen Ansprüchen gerecht werden. Hierfür sollen aus Holz zuerst kontinuierliche Furnierbänder erzeugt werden, welche sich dann flechttechnisch zu Preformen weiterverarbeiten lassen. Die Flecht-Preformen können in einem Formwerkzeug mit biobasiertem Kunststoff benetzt und zum Hohlprofil konsolidiert 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 | 29.02.2024 | 2220HV059B | Verbundvorhaben: Biobasierte Leichtbau-Hohlprofile mit geflochtenen Holzbändern; Teilvorhaben 2: Leichtbau-Hohlprofile - Akronym: Lignobraid | Übergreifendes Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung einer neuartigen Technologie zur reproduzierbaren Herstellung von biobasierten Leichtbau-Hohlprofilen mit definiertem Faserverlauf aus Holzwerkstoffen. Durch den weitgehenden Erhalt der positiven Holzeigenschaften im Endprodukt soll das Leichtbau-Hohlprofil gehobenen mechanischen Ansprüchen gerecht werden. Hierfür sollen aus Holz zuerst kontinuierliche Furnierbänder erzeugt werden, welche sich dann flechttechnisch zu Preformen weiterverarbeiten lassen. Die Flecht-Preformen können in einem Formwerkzeug mit biobasiertem Kunststoff benetzt und zum Hohlprofil konsolidiert werden. | Prof. Dr.-Ing. habil Maik Gude Tel.: +49 351 463-38153 maik.gude@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Maschinenwesen - Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik - Professur Leichtbaudesign und Strukturbewertung Holbeinstr. 3 01307 Dresden | ||
| 01.03.2021 | 31.05.2023 | 2220HV062X | Back-to-Nature: Umweltentlastung durch nachhaltigen Werkstoffersatz für synthetische Polymere (BtN) - Akronym: BtN | Synthetische Kunststoffe sind derzeit weit verbreitet und belasten unsere Umwelt enorm. Laut derzeitiger Prognosen ist im Jahr 2025 mit einer Produktionsmenge an Kunststoffen von mehr als 600 Millionen Tonnen zu rechnen. Diese aus fossilen Brennstoffen hergestellte Materialart stellt die Menschheit in vielen Punkten vor große Herausforderungen. So werden selbst bei optimaler Benutzung der Produkte oder der unsachgemäßen Entsorgung Mikropartikel gebildet, die ihren Weg größtenteils unkontrolliert in unser Ökosystem finden und umweltbelastende Folgen mit sich bringen. Zudem werden umweltschädliche oder giftige Gase bei der Herstellung oder der Zersetzung der Werkstoffe freigesetzt. Ein Biopolymer in Form eines modifizierten Naturfaserwerkstoffes könnte einen greifbaren Ersatz liefern, der zur direkten Umweltentlastung führt. Eine erste Vorstudie, in der Buchenvollholz mittels diverser Prozesse und nachhaltiger Additive modifiziert wurde, hat beachtliche Ergebnisse zum Vorschein gebracht. Die untersuchten Materialattribute Verschleiß, Reibung und Härte konnten gegenüber technisch genutzten synthetischen Polymeren signifikant optimiert werden. Somit könnte ein biobasiertes Substitutionsgut geschaffen werden, welches zukünftig einen nachhaltigen Ersatz für umweltschädliche Polymere bieten könnte. Jedoch müssen vorerst die aus der Vorstudie generierten grundlegenden Fragestellungen und Lücken der Wissenschaft erforscht und beantwortet werden. Hierfür sind Untersuchungen des mechanischen und hygroskopischen Verhaltens unabdingbar. Das Wissen dieser eng miteinander verbundenen Materialeigenschaften ist elementar, um den Reifegrad für anwendungsorientierte Untersuchungen zu qualifizieren. Das globale Ergebnis dieser zukunftsorientierten Studie wird in Form von einem Naturfaserverbundmaterial vorliegen, das ökologisch, ökonomisch und sozial unumstritten ist und den nachfolgenden Generationen keinen Anlass zum weiteren Handeln aufbürdet. | Prof. Dr. Syed Imad-Uddin Ahmed Tel.: +49 5331 93944630 i.ahmed@ostfalia.de Ostfalia Hochschule für angewandte Wissenschaften - Hochschule Braunschweig/Wolfenbüttel - Institut für Konstruktion und angewandten Maschinenbau Salzdahlumer Str. 46/48 38302 Wolfenbüttel | ||
| 01.06.2021 | 31.05.2024 | 2220HV063A | Verbundvorhaben: Entwicklung von automatisierten (digitalen) Bilderkennungssystemen zur Holzartenbestimmung mittels künstlicher Intelligenz; Teilvorhaben 1: Holzanatomie - 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 erheblichem Bundesinteresse 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 verwendeten Holzarten 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 Prüfaufträgen an 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 der charakteristischen Strukturmerkmale erfordert eine fundierte wissenschaftliche Expertise und Zugang zu belegten Referenzpräparaten. Da diese international nur an wenigen Forschungseinrichtungen zur Verfügung stehen, sehen wir in der Entwicklung von automatisierten Bilderkennungssystemen eine sehr wichtige 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. | Dr. Andrea Olbrich Tel.: +49 40 73962-447 andrea.olbrich@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung Leuschnerstr. 91 c 21031 Hamburg | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2220HV066A | Verbundvorhaben: Mehrcyclische organische Carbonate als Vernetzer für biobasierte und formaldehydfreie Klebstoffe (CycloCarbII); Teilvorhaben 1: Anwendungsuntersuchungen - Akronym: CycloCarb_II | Im Vorgängerprojekt "Mehrcyclische organische Carbonate als Vernetzer für biobasierte und formaldehydfreie Klebstoffe" CycloCarb (FNR-FKZ: 22027014) konnte im Labormaßstab aufgezeigt werden, dass sich gesundheitlich unbedenkliche mehrfunktionelle cyclische Carbonate als Vernetzer von petrochemischen und biobasierten Polymeren, vor allem von Lignin, eignen und sich neue, formaldehydfreie lignin-basierte Klebstoffe herstellen lassen. Bei ersten Verklebungstests von Holzfurnieren wurden gute Festigkeiten erzielt. Der noch zu geringen Reaktivität zwischen Lignin und den Carbonaten soll entgegengewirkt werden, indem diese in einer Zwischenstufe zu höhermolekularen Lignin-Carbonat-Präpolymeren umgesetzt werden. Im Laborversuch konnten viskose Präpolymer-Produkte erhalten werden, die über eine Vielzahl an cyclischen Carbonat-Funktionen pro Molekül verfügen, eine erhöhte Reaktivität aufweisen und mit etlichen weiteren potentiellen Reaktionspartnern wie Tanninen, Kohlenhydraten und Proteinen, aber auch mit konventionellen Klebharzkomponenten kompatibel sind. Ein Schwerpunkt der Projektarbeiten besteht in der Entwicklung von Prä-Polymeren aus Pflanzenölcarbonaten, konventionellen Carbonaten und Lignin bis in den Technikumsmaßstab. Pflanzenölcarbonate werden zusammen mit dem Projektpartner HOBUM Oleochemicals GmbH unter Verwendung neuer Katalysatoren entwickelt und am Thünen-Institut für Holzforschung mit Lignin zu Prä-Polymeren verarbeitet. Produktcharakterisierung, Klebstoffformulierung, Upscaling und Verklebungstests werden vom Thünen-Institut für Holzforschung und Prefere Resins Germany GmbH durchgeführt. Die Prä-Polymere werden schließlich im Kilogrammmaßstab erzeugt, um Holzwerkstoffe, faserbasierte Materialien und Mineralstoffe verkleben und anwendungsorientiert prüfen zu können. | Dr. Elke Fliedner Tel.: +49 3362 720 elke.fliedner@prefere.com Prefere Resins Germany GmbH Dr.-Hans-Lebach-Str. 7 15537 Erkner | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2220HV066B | Verbundvorhaben: Mehrcyclische organische Carbonate als Vernetzer für biobasierte und formaldehydfreie Klebstoffe (CycloCarbII); Teilvorhaben 2: Klebstoffentwicklung - Akronym: CycloCarb_II | Im Vorgängerprojekt "Mehrcyclische organische Carbonate als Vernetzer für biobasierte und formaldehydfreie Klebstoffe" CycloCarb (FNR-FKZ: 22027014) konnte im Labormaßstab aufgezeigt werden, dass sich gesundheitlich unbedenkliche mehrfunktionelle cyclische Carbonate als Vernetzer von petrochemischen und biobasierten Polymeren, vor allem von Lignin, eignen und sich neue, formaldehydfreie lignin-basierte Klebstoffe herstellen lassen. Bei ersten Verklebungstests von Holzfurnieren wurden gute Festigkeiten erzielt. Der noch zu geringen Reaktivität zwischen Lignin und den Carbonaten soll entgegengewirkt werden, indem diese in einer Zwischenstufe zu höhermolekularen Lignin-Carbonat-Präpolymeren umgesetzt werden. Im Laborversuch konnten viskose Präpolymer-Produkte erhalten werden, die über eine Vielzahl an cyclischen Carbonat-Funktionen pro Molekül verfügen, eine erhöhte Reaktivität aufweisen und mit etlichen weiteren potentiellen Reaktionspartnern wie Tanninen, Kohlenhydraten und Proteinen, aber auch mit konventionellen Klebharzkomponenten kompatibel sind. Ein Schwerpunkt der Projektarbeiten besteht in der Entwicklung von Präpolymeren aus Pflanzenölcarbonaten, konventionellen Carbonaten und Lignin bis in den Technikumsmaßstab. Pflanzenölcarbonate werden zusammen mit dem Projektpartner HOBUM Oleochemicals GmbH unter Verwendung neuer Katalysatoren entwickelt und am Thünen-Institut für Holzforschung mit Lignin zu Präpolymeren verarbeitet. Produktcharakteri-sierung, Klebstoffformulierung, Upscaling und Verklebungstests werden vom Thünen-Institut für Holzforschung und Prefere Resins Germany GmbH durchgeführt. Die Präpolymere werden schließlich im Kilogrammmaßstab erzeugt, um Holzwerkstoffe, faserbasierte Materialien und Mineralstoffe verkleben und anwendungsorientiert prüfen zu können. | Dr. Ralph Lehnen Tel.: +49 40 822459-134 ralph.lehnen@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung Haidkrugsweg 1 22885 Barsbüttel | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2220HV066C | Verbundvorhaben: Mehrcyclische organische Carbonate als Vernetzer für biobasierte und formaldehydfreie Klebstoffe (CycloCarbII); Teilvorhaben 3: Pflanzenölcarbonate - Akronym: CycloCarb_II | Im Vorgängerprojekt "Mehrcyclische organische Carbonate als Vernetzer für biobasierte und formaldehydfreie Klebstoffe" CycloCarb (FNR-FKZ: 22027014) konnte im Labormaßstab aufgezeigt werden, dass sich gesundheitlich unbedenkliche mehrfunktionelle cyclische Carbonate als Vernetzer von petrochemischen und biobasierten Polymeren, vor allem von Lignin, eignen und sich neue, formaldehydfreie lignin-basierte Klebstoffe herstellen lassen. Bei ersten Verklebungstests von Holzfurnieren wurden gute Festigkeiten erzielt. Der noch zu geringen Reaktivität zwischen Lignin und den Carbonaten soll entgegengewirkt werden, indem diese in einer Zwischenstufe zu höhermolekularen Lignin-Carbonat-Präpolymeren umgesetzt werden. Im Laborversuch konnten viskose Präpolymer-Produkte erhalten werden, die über eine Vielzahl an cyclischen Carbonat-Funktionen pro Molekül verfügen, eine erhöhte Reaktivität aufweisen und mit etlichen weiteren potentiellen Reaktionspartnern wie Tanninen, Kohlenhydraten und Proteinen, aber auch mit konventionellen Klebharzkomponenten kompatibel sind. Ein Schwerpunkt der Projektarbeiten besteht in der Entwicklung von Prä-Polymeren aus Pflanzenölcarbonaten, konventionellen Carbonaten und Lignin bis in den Technikumsmaßstab. Pflanzenölcarbonate werden zusammen mit dem Projektpartner HOBUM Oleochemicals GmbH unter Verwendung neuer Katalysatoren entwickelt und am Thünen-Institut für Holzforschung mit Lignin zu Prä-Polymeren verarbeitet. Produktcharakterisierung, Klebstoffformulierung, Upscaling und Verklebungstests werden vom Thünen-Institut für Holzforschung und Prefere Resins Germany GmbH durchgeführt. Die Prä-Polymere werden schließlich im Kilogrammmaßstab erzeugt, um Holzwerkstoffe, faserbasierte Materialien und Mineralstoffe verkleben und anwendungsorientiert prüfen zu können. | Dr. Michael Blumenstein Tel.: +49 40 766255-36 mblumenstein@hobum.de HOBUM Oleochemicals GmbH Konsul-Ritter-Str. 10 21079 Hamburg | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2025 | 2220HV067A | Verbundvorhaben: VOC-emmissionsfreie, Tannin-basierte NIPU als biobasierte Konstruktions-Klebstoffe für prozessierte Holzwerkstoffkomposite (TANIPU); Teilvorhaben 1: Laboroptimierungen - Akronym: TANIPU | Ziel von TANIPU ist die Entwicklung / Validierung von wasserbasierten, 100%-biogenen, VOC- u. Isocyanat-freien Polyurethan-Klebstoffen (NIPU) aus kommerziellen Tannin (TAN) für nichtstrukturell u. strukturell verleimte Holzprodukt-Anwendungen. Die Prozesse, die auf biogenen und CO2-Derivaten sowie grünen Lösungsmitteln basieren, orientieren sich an Prinzipien der grünen Chemie / des grünen Engineerings. Aufbauend auf gemeinsamen Erfahrungen der Partner (Derivatisierung, Verwertung) wird die Polykondensation von diversen TAN-Carbonaten u. biogenen Diaminen systematisch untersucht, um diverse NIPU-Polymere und Mikrostrukturen zu liefern. Für diese neuartigen NIPU-Polymere werden Struktur-Eigenschafts-Beziehungen evaluiert. Die NIPU-Klebe- u. mechanischen Eigenschaften verklebter Holzprodukte werden bewertet, wobei ein Schwerpunkt auf Anwendungen im Struktur- u. Außenbereich liegt. Zusätzlich werden flammhemmende und biozide Eigenschaften (inhärente Funktionen) der NIPU-Klebstoffe bewertet (Mehrwertfunktionalitätsprüfung). Die kontrollierte Synthese von NIPU-Mikrostrukturen, grundlegende Strukturkenntnisse/Verarbeitung/Eigenschafts-Beziehungen und die Charakterisierung der resultierenden Klebeleistung dienen der Auswahl der besten NIPU-Formulierungen für das Scale-up (TRL4 und höher). Bereits geprüfte, ausgewählte Prozesse zur Darstellung von TAN-Carbonaten werden auf 1,5 bis max. 100kg Chargen (TRL4 – 5/6) hochskaliert. Ebenso werden NIPU-Synthesen reproduzierbar auf TRL4 – 5/6 hochskaliert. Dies ermöglicht die Prüfung von Brettsperrholz-Demonstratoren im industriellen Umfeld. Hierdurch wird die neue Klebstofftechnologie im industriellen Maßstab validiert. Das Verfahren wird im Maßstabsvergleich als Grundlage für die Beschreibungen der Umwelt- sowie der Wirtschafts-/ Marktpotenziale neuartiger NIPU-Klebstoffe dienen. | Dr. Heiko Winter Tel.: +49 761 203 3767 heiko.winter@biomat.uni-freiburg.de Albert-Ludwigs-Universität Freiburg - Fakultät für Umwelt- und Natürliche Ressourcen - Institut für Geo- und Umweltwissenschaften - Professur für Forstliche Biomaterialien Werthmannstr. 6 79098 Freiburg im Breisgau | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2025 | 2220HV067B | Verbundvorhaben: VOC-emmissionsfreie, Tannin-basierte NIPU als biobasierte Konstruktions-Klebstoffe für prozessierte Holzwerkstoffkomposite (TANIPU); Teilvorhaben 2: Scale-up und Charakterisierung von Funktionalität - Akronym: TANIPU | TANIPU zielt auf Entwicklung/Validierung wässriger, biogener, VOC- u. Isocyanat-freier PU-Klebstoffe (NIPU) aus kommerziellen Tannin für nichtstrukturell u. strukturell verleimte Holzproduktanwendungen. Die Prozesse basieren auf biogenen u. CO2-Derivaten u. Prinzipien der grünen Chemie/Engineering. Die Polykondensation von TAN-Carbonaten u. biogenen Diaminen wird systematisch untersucht, um diverse NIPU-Polymere u. Mikrostrukturen zu liefern u. Struktur-Eigenschafts-Beziehungen zu evaluieren. Die NIPU-Klebe- u. mechan. Eigenschaften verklebter Holzprodukte werden bewertet (Struktur- u. Außenbereich). Mehrwertfunktionalitätsprüfungen (flammhemmende, biozide) werden bewertet. Die kontrollierte Synthese von NIPU, grundlegende Struktur/Verarbeitung/Eigenschafts-Beziehungen u. die Klebeleistung dienen der Auswahl der besten NIPU-Formulierungen für das Scale-up (TRL4 u. >). Ausgewählte Prozesse zur Darstellung von TAN-Carbonaten u. NIPU werden reproduzierbar auf TRL4–5/6 (1,5-100kg) skaliert. Dies erlaubt die Prüfung von Brettsperrholz-Demonstratoren im industriellen Umfeld. Umwelt-, Wirtschafts-, Marktpotenziale neuartiger NIPU-Klebstoffe werden evaluiert. | Dr. Detlef Schmiedl Tel.: +49 721 4640-747 detlef.schmiedl@ict.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2025 | 2220HV067C | Verbundvorhaben: VOC-emmissionsfreie, Tannin-basierte NIPU als biobasierte Konstruktions-Klebstoffe für prozessierte Holzwerkstoffkomposite (TANIPU); Teilvorhaben 3: Bewertung - Akronym: TANIPU | Ziel von TANIPU ist die Entwicklung / Validierung von wasserbasierten, 100%-biogenen, VOC- u. Isocyanat-freien Polyurethan-Klebstoffen (NIPU) aus kommerziellen Tannin (TAN) für nichtstrukturell u. strukturell verleimte Holzprodukt-Anwendungen. Die Prozesse, die auf biogenen und CO2-Derivaten sowie grünen Lösungsmitteln basieren, orientieren sich an Prinzipien der grünen Chemie / des grünen Engineerings. Aufbauend auf gemeinsamen Erfahrungen der Partner (Derivatisierung, Verwertung) wird die Polykondensation von diversen TAN-Carbonaten u. biogenen Diaminen systematisch untersucht, um diverse NIPU-Polymere und Mikrostrukturen zu liefern. Für diese neuartigen NIPU-Polymere werden Struktur-Eigenschafts-Beziehungen evaluiert. Die NIPU-Klebe- u. mechanischen Eigenschaften verklebter Holzprodukte werden bewertet, wobei ein Schwerpunkt auf Anwendungen im Struktur- u. Außenbereich liegt. Zusätzlich werden flammhemmende und biozide Eigenschaften (inhärente Funktionen) der NIPU-Klebstoffe bewertet (Mehrwertfunktionalitätsprüfung). Die kontrollierte Synthese von NIPU-Mikrostrukturen, grundlegende Strukturkenntnisse/Verarbeitung/Eigenschafts-Beziehungen und die Charakterisierung der resultierenden Klebeleistung dienen der Auswahl der besten NIPU-Formulierungen für das Scale-up (TRL4 und höher). Bereits geprüfte, ausgewählte Prozesse zur Darstellung von TAN-Carbonaten werden auf 1,5 bis max. 100kg Chargen (TRL4 – 5/6) hochskaliert. Ebenso werden NIPU-Synthesen reproduzierbar auf TRL4 – 5/6 hochskaliert. Dies ermöglicht die Prüfung von Brettsperrholz-Demonstratoren im industriellen Umfeld. Hierdurch wird die neue Klebstofftechnologie im industriellen Maßstab validiert. Das Verfahren wird im Maßstabsvergleich als Grundlage für die Beschreibungen der Umwelt- sowie der Wirtschafts-/ Marktpotenziale neuartiger NIPU-Klebstoffe dienen. | Matthias Stratmann Tel.: +49 2233 4814-68 matthias.stratmann@nova-institut.de nova-Institut für politische und ökologische Innovation GmbH Leyboldstraße 16 50354 Hürth | ||
| 01.11.2022 | 31.10.2025 | 2220HV067D | Verbundvorhaben: VOC-emmissionsfreie, Tannin-basierte NIPU als biobasierte Konstruktions-Klebstoffe für prozessierte Holzwerkstoffkomposite (TANIPU); Teilvorhaben 4: Klebstoffformulierung, Anwendungsuntersuchungen, Scale-up - Akronym: TANIPU | Ziel von TANIPU ist die Entwicklung / Validierung von wasserbasierten, 100%-biogenen, VOC- u. Isocyanat-freien Polyurethan-Klebstoffen (NIPU) aus kommerziellen Tannin (TAN) für nichtstrukturell u. strukturell verleimte Holzprodukt-Anwendungen. Die Prozesse, die auf biogenen und CO2-Derivaten sowie grünen Lösungsmitteln basieren, orientieren sich an Prinzipien der grünen Chemie / des grünen Engineerings. Aufbauend auf gemeinsamen Erfahrungen der Partner (Derivatisierung, Verwertung) wird die Polykondensation von diversen TAN-Carbonaten u. biogenen Diaminen systematisch untersucht, um diverse NIPU-Polymere und Mikrostrukturen zu liefern. Für diese neuartigen NIPU-Polymere werden Struktur-Eigenschafts-Beziehungen evaluiert. Die NIPU-Klebe- u. mechanischen Eigenschaften verklebter Holzprodukte werden bewertet, wobei ein Schwerpunkt auf Anwendungen im Struktur- u. Außenbereich liegt. Zusätzlich werden flammhemmende und biozide Eigenschaften (inhärente Funktionen) der NIPU-Klebstoffe bewertet (Mehrwertfunktionalitätsprüfung). Die kontrollierte Synthese von NIPU-Mikrostrukturen, grundlegende Strukturkenntnisse/Verarbeitung/Eigenschafts-Beziehungen und die Charakterisierung der resultierenden Klebeleistung dienen der Auswahl der besten NIPU-Formulierungen für das Scale-up (TRL4 und höher). Bereits geprüfte, ausgewählte Prozesse zur Darstellung von TAN-Carbonaten werden auf 1,5 bis max. 100kg Chargen (TRL4 – 5/6) hochskaliert. Ebenso werden NIPU-Synthesen reproduzierbar auf TRL4 – 5/6 hochskaliert. Dies ermöglicht die Prüfung von Brettsperrholz-Demonstratoren im industriellen Umfeld. Hierdurch wird die neue Klebstofftechnologie im industriellen Maßstab validiert. Das Verfahren wird im Maßstabsvergleich als Grundlage für die Beschreibungen der Umwelt- sowie der Wirtschafts-/ Marktpotenziale neuartiger NIPU-Klebstoffe dienen. | Dr. Hartmut Henneken Tel.: +49 5231 749-5300 hartmut.henneken@jowat.de Jowat SE Ernst-Hilker-Str. 10-14 32758 Detmold | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2024 | 2220HV076A | Verbundvorhaben: Formbare Holzoberflächen mit integrierten, selektiv sichtbaren, berührungslosen Steuerelementen; Teilvorhaben 1: Entwicklung einer Kaschiertechnologie für FOHOS-Verbunde - Akronym: FOHOS | Im Bereich des Möbel- und Innenausbaus spielt die Funktionsintegration eine erhebliche Rolle. Hierbei steht die Integration digitaler Lösungen bis hin zur Einbindung in Smart-Home-Systeme im Vordergrund. Daneben ist in der gesamten Branche der Trend zur Individualisierung zu erkennen. Die damit verbundenen kleinen Stückzahlen erfordern neue Wege bei den Herstellungsverfahren und in der Produktplanung. Als weiteres Thema – gerade bei Möbeln im öffentlichen Raum – wird die Oberflächenhygiene angesehen. Ziel des Projektes ist die Entwicklung hochwertiger Echtholzoberflächen mit integrierten Steuerelementen. Die dafür notwendigen – aus heutiger Sicht kapazitiven – Näherungssensoren werden textil fixiert und hinter der späteren hochwertigen Echtholzoberfläche appliziert. Durch diese textile Fixierung wird eine einfachere Handelbarkeit und Applizierbarkeit der Sensoren ermöglicht. In Kombination mit den 3Dumformbaren Holzoberflächen der Firma C. H. Müller oder vergleichbaren Produkten ist dies die Grundlage für eine spätere Umformbarkeit und somit Anpassbarkeit des Verbundes aus Sensor und Holzoberfläche an beliebige Oberflächengeometrien. Auf diese Weise wird eine individuelle Gestaltung der Möbel- bzw. Innenausbaufläche ermöglicht. Durch die gewählten Näherungssensoren soll es nicht mehr notwendig sein, die Steuerelemente direkt zu berühren. Dies führt zu einer Reduzierung der Oberflächenverschmutzung, damit zur Verbesserung der Oberflächenhygiene und der längeren Haltbarkeit der Oberfläche. Die Position der Sensoren ist durch LEDHinterleuchtung in der Holzoberfläche sichtbar. Schaltzustände können durch Farbwechsel oder Intensität der Lichtabstrahlung der LED’s visualisiert werden. Ferner können die Sensorimpulse zur Initiierung weiterer smarter Funktionen der Möbelteile, wie z.B. Schaltung von Heizelementen, Höhenverstellung oder Öffnen und Schließen von Möbeltüren dienen. | Philipp Porst Tel.: +49 3765 3939-203 philipp.porst@chmueller.eu C. H. Müller GmbH Gewerbering 1 08468 Heinsdorfergrund | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2024 | 2220HV076B | Verbundvorhaben: Formbare Holzoberflächen mit integrierten, selektiv sichtbaren, berührungslosen Steuerelementen; Teilvorhaben 2: Entwicklung einer Umform- und Applikationstechnologie - Akronym: FOHOS | Im Bereich des Möbel- und Innenausbaus spielt die Funktionsintegration eine erhebliche Rolle. Hierbei steht die Integration digitaler Lösungen bis hin zur Einbindung in Smart-Home-Systeme im Vordergrund. Daneben ist in der gesamten Branche der Trend zur Individualisierung zu erkennen. Die damit verbundenen kleinen Stückzahlen erfordern neue Wege bei den Herstellungsverfahren und in der Produktplanung. Als weiteres Thema – gerade bei Möbeln im öffentlichen Raum – wird die Oberflächenhygiene angesehen. Ziel des Projektes ist die Entwicklung hochwertiger Echtholzoberflächen mit integrierten Steuerelementen. Die dafür notwendigen – aus heutiger Sicht kapazitiven – Näherungssensoren werden textil fixiert und hinter der späteren hochwertigen Echtholzoberfläche appliziert. Durch diese textile Fixierung wird eine einfachere Handelbarkeit und Applizierbarkeit der Sensoren ermöglicht. In Kombination mit den 3Dumformbaren Holzoberflächen der Firma C. H. Müller oder vergleichbaren Produkten ist dies die Grundlage für eine spätere Umformbarkeit und somit Anpassbarkeit des Verbundes aus Sensor und Holzoberfläche an beliebige Oberflächengeometrien. Auf diese Weise wird eine individuelle Gestaltung der Möbel- bzw. Innenausbaufläche ermöglicht. Durch die gewählten Näherungssensoren soll es nicht mehr notwendig sein, die Steuerelemente direkt zu berühren. Dies führt zu einer Reduzierung der Oberflächenverschmutzung, damit zur Verbesserung der Oberflächenhygiene und der längeren Haltbarkeit der Oberfläche. Die Position der Sensoren ist durch LEDHinterleuchtung in der Holzoberfläche sichtbar. Schaltzustände können durch Farbwechsel oder Intensität der Lichtabstrahlung der LED’s visualisiert werden. Ferner können die Sensorimpulse zur Initiierung weiterer smarter Funktionen der Möbelteile, wie z.B. Schaltung von Heizelementen, Höhenverstellung oder Öffnen und Schließen von Möbeltüren dienen. | Bernd Frunzke Tel.: +49 3733 67367-12 frunzke@cthw.de Crottendorfer Tischlerhandwerk GmbH Cranzahler Weg 192 09474 Crottendorf | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2024 | 2220HV076C | Verbundvorhaben: Formbare Holzoberflächen mit integrierten, selektiv sichtbaren, berührungslosen Steuerelementen; Teilvorhaben 3: Entwicklung von funktionalisierten Textilflächen - Akronym: FOHOS | Ziel des Projektes ist die Entwicklung hochwertiger, 3D-nachformbarer Echtholzoberflächen mit integrierten Steuerelementen. Die dafür notwendigen Näherungssensoren werden textil fixiert und hinter der späteren Echtholzoberfläche appliziert. Durch diese textile Fixierung wird eine einfachere Handhabbarkeit und Applizierbarkeit der Sensoren ermöglicht. In Kombination mit den 3D-umformbaren Holzoberflächen der Firma C. H. Müller ist dies die Grundlage für die spätere Umformbarkeit und somit Anpassbarkeit des Verbundes aus Sensor und Holzoberfläche an beliebige Oberflächengeometrien. Auf diese Weise wird eine individuelle Gestaltung der Möbel- bzw. Innenausbaufläche realisiert. Durch die gewählten Näherungssensoren soll es nicht mehr notwendig sein, die Steuerelemente direkt zu berühren. Die Position der Sensoren wird durch LED-Hinterleuchtung in der Holzoberfläche sichtbar. Schaltzustände sollen durch Farbwechsel oder Intensität der Lichtabstrahlung der LED’s visualisiert werden. Im Teilprojekt von W. Reuter & Sohn geht es um sticktechnische Umsetzung der SMART Technical Textiles (STT) durch Applikation der kapazitiven Sensoren und LED-Aktoren auf dem textilen Träger. Es erfolgt Grundsatzuntersuchungen zur Auslegung der Strukturen aus Sicht eines Produktionsunternehmens. | Kay Reuter Tel.: +49 3744 215186 k.reuter@stickerei-reuter.de W. Reuter & Sohn Spitzen und Stickereien GmbH Auerbacher Weg 3-5 08209 Auerbach/Vogtl. | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2024 | 2220HV076D | Verbundvorhaben: Formbare Holzoberflächen mit integrierten, selektiv sichtbaren, berührungslosen Steuerelementen; Teilvorhaben 4: Textiltechnische und Sensorenentwicklung - Akronym: FOHOS | Ziel des Projektes ist die Entwicklung hochwertiger, 3D-nachformbarer Echtholzoberflächen mit integrierten Steuerelementen. Die dafür notwendigen Näherungssensoren werden textil fixiert und hinter der späteren Echtholzoberfläche appliziert. Durch diese textile Fixierung wird eine einfachere Handhabbarkeit und Applizierbarkeit der Sensoren ermöglicht. In Kombination mit den 3D-umformbaren Holzoberflächen der Firma C. H. Müller ist dies die Grundlage für die spätere Umformbarkeit und somit Anpassbarkeit des Verbundes aus Sensor und Holzoberfläche an beliebige Oberflächengeometrien. Auf diese Weise wird eine individuelle Gestaltung der Möbel- bzw. Innenausbaufläche realisiert. Durch die gewählten Näherungssensoren soll es nicht mehr notwendig sein, die Steuerelemente direkt zu berühren. Die Position der Sensoren wird durch LED-Hinterleuchtung in der Holzoberfläche sichtbar. Schaltzustände sollen durch Farbwechsel oder Intensität der Lichtabstrahlung der LED’s visualisiert werden. Im Teilprojekt des STFI e.V. geht es um die Entwicklung von Basis-Mustern der SMART Technical Textiles (STT) durch sticktechnische Applikation der kapazitiven Sensoren und LED-Aktoren auf dem textilen Träger. Es erfolgen Grundsatzuntersuchungen zur Auslegung der Strukturen und alle textilphysikalischen Prüfungen. | Dipl.-Ing. Elke Thiele Tel.: +49 371 5274-234 elke.thiele@stfi.de Sächsisches Textilforschungsinstitut e.V. Annaberger Str. 240 09125 Chemnitz | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2024 | 2220HV076E | Verbundvorhaben: Formbare Holzoberflächen mit integrierten, selektiv sichtbaren, berührungslosen Steuerelementen; Teilvorhaben 5: Holztechnologische Verfahrensentwicklung - Akronym: FOHOS | Im Bereich des Möbel- und Innenausbaus spielt die Funktionsintegration eine erhebliche Rolle. Hierbei steht die Integration digitaler Lösungen bis hin zur Einbindung in Smart-Home-Systeme im Vordergrund. Daneben ist in der gesamten Branche der Trend zur Individualisierung zu erkennen. Die damit verbundenen kleinen Stückzahlen erfordern neue Wege bei den Herstellungsverfahren und in der Produktplanung. Als weiteres Thema – gerade bei Möbeln im öffentlichen Raum – wird die Oberflächenhygiene angesehen. Ziel des Projektes ist die Entwicklung hochwertiger Echtholzoberflächen mit integrierten Steuerelementen. Die dafür notwendigen – aus heutiger Sicht kapazitiven – Näherungssensoren werden textil fixiert und hinter der späteren hochwertigen Echtholzoberfläche appliziert. Durch diese textile Fixierung wird eine einfachere Handelbarkeit und Applizierbarkeit der Sensoren ermöglicht. In Kombination mit den 3Dumformbaren Holzoberflächen der Firma C. H. Müller oder vergleichbaren Produkten ist dies die Grundlage für eine spätere Umformbarkeit und somit Anpassbarkeit des Verbundes aus Sensor und Holzoberfläche an beliebige Oberflächengeometrien. Auf diese Weise wird eine individuelle Gestaltung der Möbel- bzw. Innenausbaufläche ermöglicht. Durch die gewählten Näherungssensoren soll es nicht mehr notwendig sein, die Steuerelemente direkt zu berühren. Dies führt zu einer Reduzierung der Oberflächenverschmutzung, damit zur Verbesserung der Oberflächenhygiene und der längeren Haltbarkeit der Oberfläche. Die Position der Sensoren ist durch LEDHinterleuchtung in der Holzoberfläche sichtbar. Schaltzustände können durch Farbwechsel oder Intensität der Lichtabstrahlung der LED’s visualisiert werden. Ferner können die Sensorimpulse zur Initiierung weiterer smarter Funktionen der Möbelteile, wie z.B. Schaltung von Heizelementen, Höhenverstellung oder Öffnen und Schließen von Möbeltüren dienen. | Rupert Nieberle Tel.: +49 351 44722-205 rupert.nieberle@ba-sachsen.de Berufsakademie Sachsen, Staatliche Studienakademie Dresden Hans-Grundig-Str. 25 01307 Dresden | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2025 | 2220HV080X | Innenausstattungen, Möbel und Arbeitsflächen aus Holz mit elektrischen Funktionselementen in Form integrierter Dünnschichten - Akronym: SMARTWOOD | Das übergeordnete Ziel im Smartwood-Teilvorhaben ist es, eine nachhaltige Erzeugung sowie praktikable Nutzungmöglichkeiten von Möbeln oder Raumausstattungselementen integrierten, elektrischen Funktionselementen zu demonstrieren. | M.Sc. Nils Mainusch Tel.: +49 551 3705-333 nils.mainusch@ist.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Schicht- und Oberflächentechnik (IST) Von-Ossietzky-Str. 100 37085 Göttingen | ||
| 01.07.2021 | 31.12.2023 | 2220HV087A | Verbundvorhaben: Lignin-Hydrogele für die Sorption von Metallionen und Seltenen Erden (Lignohydro-4-Metals); Teilvorhaben 1: Herstellung und Optimierung der Hydrogele - Akronym: Lignohydro-4-Metals | Die Zielstellung des vorliegenden Projektes liegt in der Entwicklung von neuartigen Adsorptionsmitteln, die es erlauben sollen, Metalle und Selten Erden unter Nutzung nachwachsender Rohstoffe aus niedrig belasteten bergbaubeeinflussten Grund- und Oberflächenwässern sowie Prozesswässern abzutrennen. Dabei ist das Vorhaben auf eine nachhaltige Ressourcen- und Wassernutzung ausgerichtet. Aus technischen Ligninen (Kraft-, Sodalignin und Lignosulfonat) sollen Lignin-Hydrogele als Adsorptionsmittel für Metalle und Selten Erden hergestellt werden. Lignine fallen als zweithäufigstes Biopolymer bei der Zellstoffherstellung und Bioraffinerie als Reststoffe an. Da dieses natürliche Polymer eine komplexe und inhomogene Struktur aufweist, welche in ihrer konkreten Zusammensetzung von verschiedenen Faktoren wie Pflanzenart, Alter oder Pflanzenteil abhängt, ist die direkte stoffliche Nutzung dieser technischen Lignine derzeit eingeschränkt. Durch einen relativ hohen Anteil an sauerstofffunktionellen Gruppen und aromatischen Ringen eignet es sich prinzipiell zur Adsorption von Metallionen via Komplexbildung. Durch physikalische und chemische Modifizierung, wie die Einstellung von Molmassen, das Einbringen funktioneller Gruppen oder Vernetzung, können Lignin-Hydrogele mit definierten Strukturen und spezifischen Sorptionseigenschaften hergestellt werden. Damit können maßgeschneiderte Adsorbentien für verschiedene Aufgaben zur Verfügung gestellt werden. Die Verwendung von Hydrogelen zeigt zudem sowohl Vorteile bei der Adsorptionskinetik als auch bei der Adsorption von Schadmetallen aus verdünnten Lösungen. Innerhalb des Projektes sollen Lignin-Hydrogele entwickelt und optimiert werden, mit denen eine Adsorption von Metallionen (Schwermetalle und Selten Erden) aus niedrig belasteten bergbaubeeinflussten Wässern, Abwässern der Rohstoffgewinnung und –verarbeitung und Prozesswässern möglich ist. | Prof. Steffen Fischer Tel.: +49 351 46331240 sfischer@forst.tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Forst-, Geo- und Hydrowissenschaften - Fachrichtung Forstwissenschaften - Institut für Pflanzen- und Holzchemie Pienner Str. 8 01737 Tharandt | ||
| 01.07.2021 | 31.12.2023 | 2220HV087B | Verbundvorhaben: Lignin-Hydrogele für die Sorption von Metallionen und Seltenen Erden (Lignohydro-4-Metals); Teilvorhaben 2: Adsorptionstechnologie - Akronym: Lignohydro-4-Metals | Die Zielstellung des vorliegenden Projektes liegt in der Entwicklung von neuartigen Adsorptionsmitteln, die es erlauben sollen, Metalle und Selten Erden unter Nutzung nachwachsender Rohstoffe aus niedrig belasteten bergbaubeeinflussten Grund- und Oberflächenwässern sowie Prozesswässern abzutrennen. Dabei ist das Vorhaben auf eine nachhaltige Ressourcen- und Wassernutzung ausgerichtet. Aus technischen Ligninen (Kraft-, Sodalignin und Lignosulfonat) sollen Lignin-Hydrogele als Adsorptionsmittel für Metalle und Selten Erden hergestellt werden. Lignine fallen als zweithäufigstes Biopolymer bei der Zellstoffherstellung und Bioraffinerie als Reststoffe an. Da dieses natürliche Polymer eine komplexe und inhomogene Struktur aufweist, welche in ihrer konkreten Zusammensetzung von verschiedenen Faktoren wie Pflanzenart, Alter oder Pflanzenteil abhängt, ist die direkte stoffliche Nutzung dieser technischen Lignine derzeit eingeschränkt. Durch einen relativ hohen Anteil an sauerstofffunktionellen Gruppen und aromatischen Ringen eignet es sich prinzipiell zur Adsorption von Metallionen via Komplexbildung. Durch physikalische und chemische Modifizierung, wie die Einstellung von Molmassen, das Einbringen funktioneller Gruppen oder Vernetzung, können Lignin-Hydrogele mit definierten Strukturen und spezifischen Sorptionseigenschaften hergestellt werden. Damit können maßgeschneiderte Adsorbentien für verschiedene Aufgaben zur Verfügung gestellt werden. Die Verwendung von Hydrogelen zeigt zudem sowohl Vorteile bei der Adsorptionskinetik als auch bei der Adsorption von Schadmetallen aus verdünnten Lösungen. Innerhalb des Projektes sollen Lignin-Hydrogele entwickelt und optimiert werden, mit denen eine Adsorption von Metallionen (Schwermetalle und Selten Erden) aus niedrig belasteten bergbaubeeinflussten Wässern, Abwässern der Rohstoffgewinnung und –verarbeitung und Prozesswässern möglich ist. | Heike Fischer Tel.: +49 3731 369-310 h.fischer@geosfreiberg.de G.E.O.S. Ingenieurgesellschaft mbH Schwarze Kiefern 2 09633 Halsbrücke | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220HV094A | Verbundvorhaben: Hochleistungsmaterial für elektronische Kartensysteme im Kreditkartenformat; Teilvorhaben 1: Entwicklung einer Prozessführung und Herstellung lignocellulose-basierter Kartensysteme - Akronym: WoodCard | Ziel des Verbundprojektes ist die Erforschung eines aus delignifizierten und verdichteten Einzellagen aufgebauten Mehrschichtsystems, das als elektronische Karte zum Einsatz kommt. Die Einzellagen müssen dafür zu einer Dicke von 150 bis 200 µm verdichtet werden. Zudem werden die mechanisch-physikalischen Parameter in Abhängigkeit vom Ligninanteil an den Einzellagen ermittelt. Ligninanteil und Dicke der Einzellagen bestimmen die erreichbaren Kennwerte (z.B. E-Modul, Steifigkeit). Die Einzellagen werden zu Mehrschichtsystemen aufgebaut, die eingehend hinsichtlich ihrer mecha-nisch-physikalischen Kennwerte, der Delaminierung der Schichten, der Bedruckbarkeit sowie der Oberflächenbeschaffenheit charakterisiert werden. Ziel des Projektes ist es außerdem, eine RFID-Technologie, bestehend aus einer Antenne und einem Chipmodul in das Multilagensystem zu integrieren. Zudem wird die Bedruckbarkeit der Multilagensysteme mittels unterschiedlicher Verfahren untersucht. Das angestrebte Funktionsmuster wird entsprechend der Normvorgaben geprüft. Die Dicke soll 840 µm nicht überschreiten. Es sollen Laubholzarten verwendet werden, die langfristig und ausreichend verfügbar sind (Buche und Pappel). | Dipl.-Wirt.-Ing. Annett Lomtscher Tel.: +49 351 42278-454 annett.lomtscher@plasticard.de Plasticard-ZFT GmbH & Co. KG Reisewitzer Str. 82 01159 Dresden | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220HV094B | Verbundvorhaben: Hochleistungsmaterial für elektronische Kartensysteme; Teilvorhaben 2: Verdichtung von Einzellagen und Herstellung von Multilagenverbunden - Akronym: WoodCard | Ziel des Projektes ist die Erforschung eines aus delignifizierten und verdichteten Einzellagen aufgebauten Mehrschichtsystems, das als elektronische Karte zum Einsatz kommt. Die Einzellagen müssen dafür zu einer Dicke von 150 bis 200 µm verdichtet werden. Zudem werden die mechanisch-physikalischen Parameter in Abhängigkeit vom Ligninanteil an den Einzellagen ermittelt. Ligninanteil und Dicke der Einzellagen bestimmen die erreichbaren Kennwerte (z.B. E-Modul, Steifigkeit). Die Einzellagen werden zu Mehrschichtsystemen aufgebaut, die eingehend hinsichtlich ihrer mechanisch-physikalischen Kennwerte, der Delaminierung der Schichten, der Bedruckbarkeit sowie der Oberflächenbeschaffenheit charakterisiert werden. Ziel des Projektes ist es außerdem, eine RFID-Technologie, bestehend aus einer Antenne und einem Chipmodul in das Multilagensystem zu integrieren. Zudem wird die Bedruckbarkeit der Multilagensysteme mittels unterschiedlicher Verfahren untersucht. Das angestrebte Funktionsmuster wird entsprechend der Normvorgaben geprüft. Die Dicke soll 840 µm nicht überschreiten. Es sollen Laubholzarten verwendet werden, die langfristig und ausreichend verfügbar sind (Buche und Pappel). | Prof. Dr.-Ing. Peer Haller Tel.: +49 351 463-35575 peer.haller@tu-dresden.de Technische Universität Dresden - Fakultät Bauingenieurwesen - Institut für Stahl- und Holzbau - Professur für Ingenieurholzbau und baukonstruktives Entwerfen Georg-Schumann-Str. 7 01187 Dresden | ||
| 01.11.2021 | 31.10.2024 | 2220HV094C | Verbundvorhaben: Hochleistungsmaterial für elektronische Kartensysteme im Kreditkartenformat; Teilvorhaben 3: Delignifizierung und Verklebung von Multilagenverbunden - Akronym: WoodCard | Ziel des Projektes ist die Erforschung eines aus delignifizierten und verdichteten Einzellagen aufgebauten Mehrschichtsystems, das als elektronische Karte zum Einsatz kommt. Die Einzellagen müssen dafür zu einer Dicke von 150 bis 200 µm verdichtet werden. Zudem werden die mechanisch-physikalischen Parameter in Abhängigkeit vom Ligninanteil an den Einzellagen ermittelt. Ligninanteil und Dicke der Einzellagen bestimmen die erreichbaren Kennwerte (z.B. E-Modul, Steifigkeit). Die Einzellagen werden zu Mehrschichtsystemen aufgebaut, die eingehend hinsichtlich ihrer mechanisch-physikalischen Kennwerte, der Delaminierung der Schichten, der Bedruckbarkeit sowie der Oberflächenbeschaffenheit charakterisiert werden. Ziel des Projektes ist es außerdem, eine RFID-Technologie, bestehend aus einer Antenne und einem Chipmodul in das Multilagensystem zu integrieren. Zudem wird die Bedruckbarkeit der Multilagensysteme mittels unterschiedlicher Verfahren untersucht. Das angestrebte Funktionsmuster wird entsprechend der Normvorgaben geprüft. Die Dicke soll 840 µm nicht überschreiten. Es sollen Laubholzarten verwendet werden, die langfristig und ausreichend verfügbar sind (Buche und Pappel). | Dr. rer. nat. Almut Wiltner Tel.: +49 351 4662-274 almut.wiltner@ihd-dresden.de Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH Zellescher Weg 24 01217 Dresden | ||
| 01.01.2023 | 30.06.2025 | 2220NR069A | Verbundvorhaben: Anschlussvorhaben praktische Umsetzung des nachhaltigen Holzschutzverstärkungssystems HORST-II - NFK-ummantelter, faserverstärkter und vorgespannter Brettschichtholzverbundträger; Teilvorhaben 1: Materialentwicklung und Projektleitung - Akronym: HORST_II | Im Forschungsprojekt wird eine Ummantelungstechnologie aus Naturfasern und Epoxidharz für Brettschichtholzträger entwickelt. Zusätzlich erfolgt die Verstärkung des Brettschichtholzträgers mit vorgespannten Verstärkungsfasern, was die Tragfähigkeit erhöht. Ein Recyclingkonzept sichert die nachhaltige und ökologische Nutzung der eingebrachten Ressourcen. Als Referenzobjekt des Forschungsprojektes soll eine Fußgänger- und Radweg-Brücke entstehen, an der der neuartige Materialverbund mittels Langzeit-Monitoring charakterisiert wird. | Univ.-Prof. Dr.-Ing. Lothar Kroll Tel.: +49 371 531-35706 lothar.kroll@mb.tu-chemnitz.de Technische Universität Chemnitz - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Strukturleichtbau (IST) - Professur Strukturleichtbau und Kunststoffverarbeitung Reichenhainer Str. 31/33 09126 Chemnitz | ||
| 01.01.2023 | 30.06.2025 | 2220NR069B | Verbundvorhaben: Anschlussvorhaben praktische Umsetzung des nachhaltigen Holzschutzverstärkungssystems HORST-II - NFK-ummantelter, faserverstärkter und vorgespannter Brettschichtholzverbundträger; Teilvorhaben 2: Konstruktive Entwicklung und technische Umsetzung - Akronym: HORST_II | Im Forschungsprojekt wird eine Ummantelungstechnologie aus Naturfasern und Epoxidharz für Brettschichtholzträger entwickelt. Zusätzlich erfolgt die Verstärkung des Brettschichtholzträgers mit vorgespannten Verstärkungsfasern, was die Tragfähigkeit erhöht. Ein Recyclingkonzept sichert die nachhaltige und ökologische Nutzung der eingebrachten Ressourcen. Als Referenzobjekt des Forschungsprojektes soll eine Fußgänger- und Radfahrer-Brücke entstehen, an der der neuartige Materialverbund mittels Langzeit-Monitoring charakterisiert wird. | Dipl.-Ing. Matthias Tremel Tel.: +49 1723 679976 tremel@strab-holz.com STRAB Ingenieurholzbau Hermsdorf GmbH Industriestr. 11A 07629 Hermsdorf | ||
| 01.01.2023 | 30.06.2025 | 2220NR069C | Verbundvorhaben: Anschlussvorhaben praktische Umsetzung des nachhaltigen Holzschutzverstärkungssystems HORST-II - NFK-ummantelter, faserverstärkter und vorgespannter Brettschichtholzverbundträger; Teilvorhaben 3: Bauteilentwicklung und Bemessung - Akronym: HORST_II | Im Forschungsprojekt wird eine Ummantelungstechnologie aus Naturfasern und Epoxidharz für Brettschichtholzträger entwickelt. Zusätzlich erfolgt die Verstärkung des Brettschichtholzträgers mit vorgespannten Verstärkungsfasern, was die Tragfähigkeit erhöht. Ein Recyclingkonzept sichert die nachhaltige und ökologische Nutzung der eingebrachten Ressourcen. Als Referenzobjekt des Forschungsprojektes soll eine Fußgänger- und Radfahrer-Brücke entstehen, an der der neuartige Materialverbund mittels Langzeit-Monitoring charakterisiert wird. | Dipl.-Ing. Steffen Bellmann Tel.: +49 351 88931-16 s.bellmann@schulze-rank.de Ingenieurbüro Schulze & Rank Ingenieurgesellschaft m.b.H. Kaßbergstr. 41 09112 Chemnitz | ||
| 01.10.2020 | 30.09.2023 | 2220NR088A | Verbundvorhaben: Crustacea-Chitin basierte Buntpigmente (Crusty-Pigments); Teilvorhaben 1: Basispigmente und Druckfarbe - Akronym: Crusty-Pigments | Pigmente stellen als farbgebende Komponente einen wichtigen Bestandteil jeder Druckfarbe sowohl mengen- als insbesondere auch wertmäßig dar. Aktuell werden alle eingesetzten Buntpigmente synthetisch auf Basis entsprechender Vorproduckte aus der Erdölchemie hergestellt. Es sind keinerlei biogene Pigmente als Alternative zu synthetischen, organischen Buntpigmenten im Bereich der Druckfarben verfügbar oder bekannt. Die klassischen, organischen Pigmente weisen prinzipbedingt mehrere gewichtige Nachteile auf, die den Ersatz durch biogene Pigmente als erstrebenswertes Ziel erscheinen lassen. Klassische Pigmente - verhindern die Formulierung vollständig biogener Druckfarben - enthalten oft kritische Reststoffe aus dem Herstellungsprozess - sind in ihrer Herstellung sehr ressourcenintensiv (insbesondere Wasser) - enthalten teilweise Chlor (gelb, orange, grün) - sind nicht biologisch abbaubar - sind nicht für den direkten Kontakt mit Lebensmitteln zugelassen. Ziel des Verbundvorhabens "Crusty Pigments" ist die Überwindung dieser Nachteile durch die Entwicklung biogener und gleichzeitig bioabbaubarer Pigmente für den Einsatz in Druckfarben. Die innovativen Pigmente basieren auf einer innovativen Kombination von Chitin und diversen biologischen Farbstoffen. Durch diesen Ansatz entstehen erstmals nahezu vollständig biogene, stabile, unlösliche Buntpigmente mit hoher Deckkraft und Farbbrillianz. Diese Pigmente werden im Projekt in allen für Druckfarben relevanten Farbtönen hergestellt und in einem ebenfalls biogenen Bindemittelsystem zu nutzbaren Druckfarben formuliert. Finales Ziel ist es hierbei insbesondere die oben genannten Nachteile konventioneller Druckfarben zu überwinden und die bisher nicht zugänglichen Anwendungsbereiche zu eröffnen. | Dr. Oliver Strube Tel.: +49 5251 60-2133 oliver.strube@upb.de Universität Paderborn - Fakultät für Naturwissenschaften - Department Chemie - FG Technische Chemie und Chemische Verfahrenstechnik - FB Coating Materials and Polymers Warburger Str. 100 33098 Paderborn | ||
| 01.10.2020 | 30.09.2023 | 2220NR088B | Verbundvorhaben: Crustacea-Chitin basierte Buntpigmente (Crusty-Pigments); Teilvorhaben 2: Basispartikel und Pigmententwicklung - Akronym: Crusty-Pigments | Pigmente stellen als farbgebende Komponente einen wichtigen Bestandteil jeder Druckfarbe sowohl mengen- als insbesondere auch wertmäßig dar. Aktuell werden alle eingesetzten Buntpigmente synthetisch auf Basis entsprechender Vorproduckte aus der Erdölchemie hergestellt. Es sind keinerlei biogene Pigmente als Alternative zu synthetischen, organischen Buntpigmenten im Bereich der Druckfarben verfügbar oder bekannt. Die klassischen, organischen Pigmente weisen prinzipbedingt mehrere gewichtige Nachteile auf, die den Ersatz durch biogene Pigmente als erstrebenswertes Ziel erscheinen lassen. Klassische Pigmente • verhindern die Formulierung vollständig biogener Druckfarben • enthalten oft kritische Reststoffe aus dem Herstellungsprozess • sind in ihrer Herstellung sehr ressourcenintensiv (insbesondere Wasser) • enthalten teilweise Chlor (gelb, orange, grün) • sind nicht biologisch abbaubar • sind nicht für den direkten Kontakt mit Lebensmitteln zugelassen Ziel des Verbundvorhabens "Crusty Pigments" ist die Überwindung dieser Nachteile durch die Entwicklung biogener und gleichzeitig bioabbaubarer Pigmente für den Einsatz in Druckfarben. | Dr. rer. nat. Marc Entenmann Tel.: +49 711 970-3854 marc.entenmann@ipa.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) Nobelstr. 12 70569 Stuttgart | ||
| 01.10.2020 | 30.09.2023 | 2220NR088C | Verbundvorhaben: Crustacea-Chitin basierte Buntpigmente (Crusty-Pigments); Teilvorhaben 3: Anwendungstechnische Untersuchungen und Scale-up - Akronym: Crusty-Pigments | Es sind keinerlei biogene Pigmente als Alternative zu synthetischen, organischen Buntpigmenten im Bereich der Druckfarben verfügbar oder bekannt. Die klassischen, organischen Pigmente weisen prinzipbedingt mehrere gewichtige Nachteile auf, die den Ersatz durch biogene Pigmente als erstrebenswertes Ziel erscheinen lassen. Klassische Pigmente ... - verhindern die Formulierung vollständig biogener Druckfarben, - enthalten oft kritische Reststoffe aus dem Herstellungsprozess, - sind in ihrer Herstellung sehr ressourcenintensiv (insbesondere Wasser), - enthalten teilweise Chlor (gelb, orange, grün), - sind nicht biologisch abbaubar und - sind nicht für den direkten Kontakt mit Lebensmitteln zugelassen. Ziel des Verbundvorhabens "Crusty Pigments" ist die Überwindung dieser Nachteile durch die Entwicklung biogener und gleichzeitig bioabbaubarer Pigmente für den Einsatz in Druckfarben. Die innovativen Pigmente basieren auf Partikeln aus Chitin als Grundpigment und sind mit biologischen Farbstoffen sowie einem auf Cellulose basierenden Polymer funktionalisiert. Siegwerk Druckfarben wird dabei insbesondere bei der Formulierung der Druckfarben und bei der prototypischen Umsetzung mitwirken. Weiterhin werden Eignungstests und sowie die großtechnische Skalierung vorbereitet, sowie ökologische Bewertungen durchgeführt. | Dr. Ralf Leineweber Tel.: +49 2241 304-531 ralf.leineweber@siegwerk.com Siegwerk Druckfarben AG & Co. KGaA Alfred-Keller-Str. 55 53721 Siegburg | ||
| 01.09.2021 | 31.12.2023 | 2220NR139X | Einsatz gering aufbereiteter Waldresthölzer im Rosenheimer Verfahren zur Holzvergasung - Akronym: ROWaH | Gelingt es, die klimafreundliche Technologie der Holzvergasung an gering aufbereitetes Waldrestholz anzupassen, steigert dies die Wirtschaftlichkeit und Attraktivität von Holzvergaser-Kleinanlagen. Der Einsatz dieser Bioenergieerzeugung in ländlichen, waldreichen Kommunen wäre durch ihre gute Integration in den flexiblen Energiemarkt und Nahwärmenetze möglich. Im Sinne der Politikstrategie Bioökonomie fördert dies regionale Investitionen und schafft dezentrale Wertschöpfungsketten und Absatzmärkte, sowohl in der Forstwirtschaft, als auch in der Energiewirtschaft. Die CO2-neutrale Strom- und Wärmebereitstellung leistet einen Beitrag zur Energiewende und kann durch Nutzung eines Reststoffes, trotz steigendem Energiebedarf, den Flächenverbrauch für den Anbau weiterer nachwachsender Rohstoffe verhindern. Im Rahmen des hier vorgeschlagenen Projekts sollen nur gering aufbereitete Waldresthölzer im Rosenheimer Verfahren zur Holzvergasung genutzt werden. Gering aufbereitet bedeutet im Kontext dieser Projektskizze lediglich biologisch getrocknet und gehackt. Hierzu wird die interne Brennstoffaufbereitung der Vergasungsanlage hinsichtlich verschiedener Störstoffe ertüchtigt. Die von den Stadtwerken Rosenheim entwickelte Lambda-Steuerung des Vergasungsprozesses, welche sich im Betrieb mit sog. "Premium Hackschnitzeln" der Qualitätsklasse "ENplus A1" bewährt hat, soll im Einsatz nur gering aufbereiteter Waldhackschnitzel erprobt und ggf. angepasst werden. In Versuchsreihen soll ein Vergaserkennfeld entwickelt werden, in welchem der Vergasungsprozess in Abhängigkeit der Brennstoffeigenschaften (Wassergehalt, Korngröße, Feinanteil) und bei variabler Last zuverlässig und bei hohem Gesamtwirkungsgrad betrieben werden kann. Angesichts des höheren Wassergehalts nicht thermisch getrockneter Ware gilt der Feuchte des erzeugten Holzgases besonderes Interesse: Im Sinne einer Doppelstrategie soll das Produktgas nach den Ansprüchen der Gasverwertung im BHKW zusätzlich entfeuchtet werden. | Lukas Tanzer Tel.: +49 8031 365 2204 lukas.tanzer@swro.de Stadtwerke Rosenheim GmbH & Co. KG Bayerstr. 5 83022 Rosenheim | ||
| 01.12.2022 | 30.11.2025 | 2220NR294A | Verbundvorhaben: Extrakte aus invasiven Neophyten als Quelle neuartiger Wirkstoffe für die Behandlung armutsassoziierter und vernachlässigter Tropenerkrankungen; Teilvorhaben 1: Herstellung und Optimierung von Extrakten aus der Spätblühenden Traubenkirsche - Akronym: PruCycle | Ziel dieses Projektes ist es, durch die Nutzbarmachung der Biomasse des Neophyten Spätblühende Traubenkirsche (Prunus serotina, STK) einen positiven Deckungsbeitrag bei der forstlich und naturschutzfachlich zwingend notwendigen flächigen Beseitigung der STK zu erzeugen. Durch die Fraktionierung des in der Forstwirtschaft anfallenden biogenen Reststoffes und die anschließende Gewinnung von Extrakten daraus, soll eine alternative und ebenso innovative Aufbereitungsmöglichkeit entwickelt werden, um die STK hier in Deutschland erstmals einer Nutzung zuzuführen. So beinhaltet der Kern des Projektes die Erschließung des antiparasitären Potentials von Extrakten aus STK sowie die systematische Evaluierung derer spezifisch wirksamen Pflanzeninhaltsstoffe. Dazu werden die Effekte der hergestellten Extrakte an Erregern armutsassoziierter und vernachlässigter Tropenerkrankungen (neglected tropical diseases, NTDs) getestet. Darüber hinaus scheint die Möglichkeit gegeben, ein Verarbeitungsverfahren zu etablieren, welches bereits kommerziell vertriebene biochemische Produkte auf eine innovative und zugleich ökonomischere Art aus weiteren Inhaltsstoffen dieser Pflanze zur Verfügung stellt. | Dr. Kathleen Zocher Tel.: +49 33841 798957 kathleen.zocher@ilu-ev.de Institut für Lebensmittel- u. Umweltforschung e.V. - Standort Bad Belzig Papendorfer Weg 3 14806 Bad Belzig | ||
| 01.12.2022 | 31.12.2023 | 2220NR294B | Verbundvorhaben: Extrakte aus invasiven Neophyten als Quelle neuartiger Wirkstoffe für die Behandlung armutsassoziierter und vernachlässigter Tropenerkrankungen; Teilvorhaben 2: Bestimmung der inhibitorischen Wirkung von Extrakten aus der Spätblühenden Traubenkirsche an Humanpathogenen - Akronym: PruCycle | Ziel dieses Projektes ist es, durch die Nutzbarmachung der Biomasse des Neophyten Spätblühende Traubenkirsche (Prunus serotina, STK) einen positiven Deckungsbeitrag bei der forstlich und naturschutzfachlich zwingend notwendigen flächigen Beseitigung der STK zu erzeugen. Durch die Fraktionierung des in der Forstwirtschaft anfallenden biogenen Reststoffes und die anschließende Gewinnung von Extrakten daraus, soll eine alternative und ebenso innovative Aufbereitungsmöglichkeit entwickelt werden, um die STK hier in Deutschland erstmals einer Nutzung zuzuführen. So beinhaltet der Kern des Projektes die Erschließung des antiparasitären Potentials von Extrakten aus STK sowie die systematische Evaluierung derer spezifisch wirksamen Pflanzeninhaltsstoffe. Dazu werden die Effekte der hergestellten Extrakte an Erregern armutsassoziierter und vernachlässigter Tropenerkrankungen (neglected tropical diseases, NTDs) getestet. Darüber hinaus scheint die Möglichkeit gegeben, ein Verarbeitungsverfahren zu etablieren, welches bereits kommerziell vertriebene biochemische Produkte auf eine innovative und zugleich ökonomischere Art aus weiteren Inhaltsstoffen dieser Pflanze zur Verfügung stellt. | Prof. Jude Przyborski Tel.: +49 641 99-39121 jude.przyborski@ernaehrung.uni-giessen.de Justus-Liebig-Universität Gießen - FB 09 - Agrarwissenschaften, Ökotrophologie und Umweltmanagement - Institut für Ernährungswissenschaften - AG Prof. Przyborski Heinrich-Buff-Ring 26-32 35392 Gießen | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2221HV004X | Biobasierte und umweltfreundliche Modifizierung von Holz auf Basis von Sorbitol und Zitronensäure - Akronym: ZitroWood | Ausgangspunkt des geplanten Projektvorhabens sind die klimapolitischen und sozio-ökonomischen Entwicklungen, die im förderpolitischen Leitgedanken der FNR hinsichtlich der Effizienzsteigerung der stofflichen Nutzung von einheimischen Materialien und der Stärkung der nationalen Bioökonomie mit der Schaffung dauerhafter Produkte mit CO2-Bindungspotenzial aufgegriffen werden. Diesen Leitgedankten greift das geplante Projektvorhaben mit der Entwicklung eines innovativen, biobasierten Holzmodifizierungs-verfahrens von wenig dauerhaften Hölzern mit nachwachsenden Imprägnierchemikalien (Sorbitol und Zitronensäure) auf. Das Gesamtziel dieses Projektes liegt in der Entwicklung und Überführung der umweltfreundlichen Holzmodifizierungstechnologie vom Labor- hin zum Pilotmaßstab, so dass zukünftig eine Behandlung von Holz in Gebrauchsdimensionen möglich ist. Im Rahmen des Projektvorhabens stehen neben der Überführung der Modifizierungstechnologie in einen größeren Maßstab (Optimierung der Prozessbedingungen im Labor- und Pilotmaßstab basierend auf Kiefernsplintholz) ebenfalls die Untersuchung der materialspezifischen Kennwerte (z. B. feuchteinduzierte, biologische, elasto-mechanische Eigenschaften) nach der Behandlung mit Sorbitol und Zitronensäure sowie des anwendungsorientierten Eigenschaftsprofils (z. B. Verklebung, Oberflächenbeschichtung, Bewitterungsstabilität) des behandelten Holzes (Kiefer, Buche, Birke, Pappel) nach standardisierten Prüfverfahren im Vordergrund. Weiterhin wird der Langzeiteffekt der Holzbehandlung im sauren Milieu an den behandelten Holzproben selbst sowie deren Einfluss auf die Funktion der Tränkanlagen untersucht. Der projektbezogene Erkenntnisgewinn soll technologisches Wissen und wirtschaftliche Anreize schaffen, um das Wertschöpfungspotenzial und die Konkurrenzfähigkeit der nationalen Forst- und Holzwirtschaft durch innovative, umweltfreundlich und dauerhafte Holzprodukte zu steigern. | 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 | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2221HV015A | Verbundvorhaben: Biobasierte, schaltbare Klebstoffe für wiederverformbare Holz-Holz- und Holz-Metall-Lagenverbunde zur Anwendung im Mobilitätsbereich; Teilvorhaben 1: Projektkoordination, Charakterisierung und Up-Scaling der Klebstoffe - Akronym: AdHoMe | Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines zu mehr als 60 m% biobasierten, schaltbaren PU-Flächenklebstoffes zur Herstellung von wiederverformbaren Holz- und hybriden Holz-Metall-Lagenverbunden für Anwendungen im Mobilitätssektor. Die Schaltung erfolgt mittels Temperatur über einen reversiblen Vernetzungsmechanismus auf Basis einer thermoreversiblen Diels-Alder-Reaktion zwischen Furan- und Maleimideinheiten. Die finalen Eigenschaften der Klebstoffe wie Viskosität, Flexibilität und Verzweigungsgrad werden durch das Mischungsverhältnis der eingesetzten Komponenten eingestellt. Durch Integration von Furan- und Maleimid-Funktionen in die Matrix lassen sich reversibel vernetzbare Klebstoffe herstellen, deren Klebwirkung sich temperaturgetriggert "AN" –die Polymere liegen vernetzt vor- und "AUS" -die Polymere liegen nicht vernetzt vor- schalten lässt. Die zur Schaltung benötigten Furangruppen werden durch Umsetzung der NCO-PU mit biobasiertem Furfurylamin im Harz integriert. Es werden furfurylierte Polyurethane (fu-PU) erhalten, die einen Bioanteil von bis zu 80 m% aufweisen. Den fu-PUs werden Bismaleimide als Vernetzungskomponente zugemischt. Nach Einstellung des Verhältnisses von Furan- und Maleimid-Gruppen beträgt der Gesamtanteil nachwachsender Rohstoffe im Klebstoff > 60 m%. Die Klebstoffe werden zur Herstellung verschiedener Lagenverbünde aus Holz, Aluminium und Stahl eingesetzt. Dem Gesamtziel ordnen sich folgende Teilziele unter: • Herstellung eines reversibel vernetzbaren Klebstoffharz auf Polyurethanbasis mit einem Anteil nachwachsender Rohstoffe von mehr als 60% • Bestimmung der Prozessparameter -speziell Temperatur und Zeit- zur Schaltung der Klebstoffe • Herstellung 2-dimensionaler Lagenverbünde • Verpressung dieser Lagenverbünde zu spannungsfreien 3-dimensionalen Formteilen • Up-Scaling in den semiindustriellen Maßstab • Erarbeitung von Recycling- und Reparaturkonzepten | Dr. Hartmut Henneken Tel.: +49 5231 749-5300 hartmut.henneken@jowat.de Jowat SE Ernst-Hilker-Str. 10-14 32758 Detmold | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2221HV015B | Verbundvorhaben: Biobasierte, schaltbare Klebstoffe für wiederverformbare Holz-Holz- und Holz-Metall-Lagenverbunde zur Anwendung im Mobilitätsbereich; Teilvorhaben 2: Herstellung und Prüfung des Demonstrators und Ermittlung des Marktpotentials - Akronym: AdHoMe | Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines zu mehr als 60 m% biobasierten, schaltbaren PU-Flächenklebstoffes zur Herstellung von wiederverformbaren Holz- und hybriden Holz-Metall-Lagenverbunden für Anwendungen im Mobilitätssektor. Die Schaltung erfolgt mittels Temperatur über einen reversiblen Vernetzungsmechanismus auf Basis einer thermoreversiblen Diels-Alder-Reaktion zwischen Furan- und Maleimideinheiten. Die finalen Eigenschaften der Klebstoffe wie Viskosität, Flexibilität und Verzweigungsgrad werden durch das Mischungsverhältnis der eingesetzten Komponenten eingestellt. Durch Integration von Furan- und Maleimid-Funktionen in die Matrix lassen sich reversibel vernetzbare Klebstoffe herstellen, deren Klebwirkung sich temperaturgetriggert "AN" –die Polymere liegen vernetzt vor- und "AUS" -die Polymere liegen nicht vernetzt vor- schalten lässt. Die zur Schaltung benötigten Furangruppen werden durch Umsetzung der NCO-PU mit biobasiertem Furfurylamin im Harz integriert. Es werden furfurylierte Polyurethane (fu-PU) erhalten, die einen Bioanteil von bis zu 80 m% aufweisen. Den fu-PUs werden Bismaleimide als Vernetzungskomponente zugemischt. Nach Einstellung des Verhältnisses von Furan- und Maleimid-Gruppen beträgt der Gesamtanteil nachwachsender Rohstoffe im Klebstoff > 60 m%. Die Klebstoffe werden zur Herstellung verschiedener Lagenverbünde aus Holz, Aluminium und Stahl eingesetzt. Dem Gesamtziel ordnen sich folgende Teilziele unter: • Herstellung eines reversibel vernetzbaren Klebstoffharz auf Polyurethanbasis mit einem Anteil nachwachsender Rohstoffe von mehr als 60% • Bestimmung der Prozessparameter -speziell Temperatur und Zeit- zur Schaltung der Klebstoffe • Herstellung 2-dimensionaler Lagenverbünde • Verpressung dieser Lagenverbünde zu spannungsfreien 3-dimensionalen Formteilen • Up-Scaling in den semiindustriellen Maßstab • Erarbeitung von Recycling- und Reparaturkonzepten | Dr. Nico Behrendt Tel.: +49 152 54954846 nico.reiner.behrendt@volkswagen.de VOLKSWAGEN AG - Group Innovation (K-AERS/S) Berliner Ring 2 38440 Wolfsburg | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2221HV015C | Verbundvorhaben: Biobasierte, schaltbare Klebstoffe für wiederverformbare Holz-Holz- und Holz-Metall-Lagenverbunde zur Anwendung im Mobilitätsbereich; Teilvorhaben 3: Herstellung der Lagenverbunde, generische Bauteilentwicklung und Untersuchung des Umformprozesses - Akronym: AdHoMe | Das Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines zu mehr als 60 m% biobasierten, schaltbaren PU-Flächenklebstoffes zur Herstellung von wiederverformbaren Holz- und hybriden Holz-Metall-Lagenverbunden für Anwendungen im Mobilitätssektor. Die Schaltung erfolgt mittels Temperatur über einen reversiblen Vernetzungsmechanismus auf Basis einer thermoreversiblen Diels-Alder-Reaktion zwischen Furan- und Maleimideinheiten. Die finalen Eigenschaften der Klebstoffe wie Viskosität, Flexibilität und Verzweigungsgrad werden durch das Mischungsverhältnis der eingesetzten Komponenten eingestellt. Durch Integration von Furan- und Maleimid-Funktionen in die Matrix lassen sich reversibel vernetzbare Klebstoffe herstellen, deren Klebwirkung sich temperaturgetriggert "AN" –die Polymere liegen vernetzt vor- und "AUS" -die Polymere liegen nicht vernetzt vor- schalten lässt. Die zur Schaltung benötigten Furangruppen werden durch Umsetzung der NCO-PU mit biobasiertem Furfurylamin im Harz integriert. Es werden furfurylierte Polyurethane (fu-PU) erhalten, die einen Bioanteil von bis zu 80 m% aufweisen. Den fu-PUs werden Bismaleimide als Vernetzungskomponente zugemischt. Nach Einstellung des Verhältnisses von Furan- und Maleimid-Gruppen beträgt der Gesamtanteil nachwachsender Rohstoffe im Klebstoff > 60 m%. Die Klebstoffe werden zur Herstellung verschiedener Lagenverbünde aus Holz, Aluminium und Stahl eingesetzt. Dem Gesamtziel ordnen sich folgende Teilziele unter: • Herstellung eines reversibel vernetzbaren Klebstoffharz auf Polyurethanbasis mit einem Anteil nachwachsender Rohstoffe von mehr als 60% • Bestimmung der Prozessparameter -speziell Temperatur und Zeit- zur Schaltung der Klebstoffe • Herstellung 2-dimensionaler Lagenverbünde • Verpressung dieser Lagenverbünde zu spannungsfreien 3-dimensionalen Formteilen • Up-Scaling in den semiindustriellen Maßstab • Erarbeitung von Recycling- und Reparaturkonzepten | 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 | ||
| 01.10.2022 | 30.09.2025 | 2221HV015D | Verbundvorhaben: Biobasierte, schaltbare Klebstoffe für wiederverformbare Holz-Holz- und Holz-Metall-Lagenverbunde zur Anwendung im Mobilitätsbereich; Teilvorhaben 4: Klebstoffentwicklung und -herstellung - Akronym: AdHoMe | Das Gesamtziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung eines zu mehr als 60 Massenprozent, biobasierten, schaltbaren PU-Flächenklebstoffes zur Herstellung von wiederverformbaren Holz- und hybriden Holz-Metall-Lagenverbunden für Anwendungen im Mobilitätssektor. Die Schaltung erfolgt mittels Temperatur über einen reversiblen Vernetzungsmechanismus auf Basis einer thermoreversiblen Diels-Alder-Reaktion zwischen Furan- und Maleimideinheiten. Das Ziel des Teilvorhabens 4 "Klebstoffentwicklung und -herstellung" besteht in der Rezepturentwicklung, Formulierung und Charakterisierung der schaltbaren Klebstoffharze. | Dr. Steven Eschig Tel.: +49 531 2155-433 steven.eschig@wki.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Holzforschung - Wilhelm-Klauditz-Institut (WKI) Bienroder Weg 54 E 38108 Braunschweig | ||
| 01.09.2022 | 31.08.2023 | 2221HV047X | Kombination oxidativer und basenkatalytischer Depolymerisation von Lignin zur Gewinnung von neuen funktionalen Lignin-Bausteinen zur Anwendung in Beschichtungen (KoBaOx) - Akronym: KoBaOx | Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines Verfahrens zur sequentiellen Kombination der basenkatalytischen Lignindepolymerisation (BCD) und der alkalischen Oxidation mit Wasserstoffperoxid zur Herstellung von neuartigen carboxylierten Ligninderivaten, die in verschiedenen Applikationen wie beispielsweise in thermoplastischen Kunststoffen Anwendung finden können. Die neuen oxidierten Ligninderivate werden mit denen aus den einzelnen Verfahren analytisch verglichen und in potenziellen Applikationen hinsichtlich ihrer technischen und ökonomischen Anwendbarkeit bewertet. | Dr. rer. nat. Kerstin Thiele Tel.: +49 3461 43-9127 kerstin.thiele@igb.fraunhofer.de Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein - Fraunhofer-Zentrum für Chemisch-Biotechnologische Prozesse CBP Am Haupttor 1251 06237 Leuna | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2025 | 2221HV092A | Verbundvorhaben: Entwicklung von flammhemmenden biobasierten Beschichtungen für technische Textilien (FRBiocoat); Teilvorhaben 1: Cellulosephosphonate - Akronym: FRBiocoat | Gesamtziel des Projekts ist es, (teil)biobasierte Polyurethane und -acrylate, die potenziell für die Beschichtung von technischen Textilien geeignet sind, mit der zusätzlichen Funktionalität "Flammschutz" zu versehen. Dies soll durch Zumischung von flammhemmend wirkenden phosphorhaltigen Cellulosederivaten zur Beschichtungsmatrix erfolgen. Für die Herstellung der biobasierten Matrizes sollen von den involvierten chemischen Industriepartnern bereits bekannte, aber auch neue Systeme auf biogener Rohstoffbasis Verwendung finden bzw. entwickelt werden. Wichtige Meilensteine zum Erreichen des Projektzieles ist die Einstellung eines ausreichend hohen Phosphorylierungsgrades bei der Cellulosederivatisierung sowie die Nutzung von Beschichtungsmatrixpolymeren aus mindestens 60% biogener Quelle. Diese werden con CHT und Covestro speziell für die Applikation auf technischen Textilien angepasst und als marktreife Compounds formuliert. Die Ergebnisverwertung ist mit Produktinnovationen der neuen Beschichtungssysteme in folgenden Einsatzbereichen verknüpft: FR-Sonnenschutztextilien, FR-Gewebe für Heimtextilien und den Automotive-Bereich, sonstige technische Gewebe (TVE Drechsel), FR-Nonwovens im Automotive-Bereich (Tenowo). Die Wirksamkeit der neuen FR-Additive auf nachwachsender Rohstoffbasis sowie die flammhemmenden Eigenschaften des Gesamtverbundes, d.h. Trägertextilien plus FR Biocoat, wird mittels umfangreicher Flammschutzprüfungen untersucht. Am Ende des Projekts stehen Betriebsversuche bei den involvierten Textilern. | Dr. rer. nat. Frank Gähr Tel.: +49 711 9340-132 frank.gaehr@ditf.de Deutsche Institute für Textil- und Faserforschung Denkendorf (DITF) Körschtalstr. 26 73770 Denkendorf | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2025 | 2221HV092B | Verbundvorhaben: Entwicklung von flammhemmenden biobasierten Beschichtungen für technische Textilien (FRBiocoat); Teilvorhaben 2: Phosphonsäuren und Biopolyacrylate - Akronym: FR-Biocoat | Polyurethane (PUs) und Polyacrylate (PAC) haben für die Beschichtung von Textilien eine herausragende Bedeutung erlangt. Im Zuge nachhaltiger Produktentwicklungen - was u.a. auch eine Abkehr von petrochemisch basierten Einsatzstoffen bedeutet -, tritt bei diesen beiden Polymerklassen mehr und mehr die Suche nach Alternativen in Richtung biogener Rohstoffquellen in den Vordergrund. Gesamtziel des Projekts ist es, (teil)biobasierte Polyurethane und -acrylate, die potenziell für die Beschichtung von technischen Textilien geeignet sind, mit der zusätzlichen Funktionalität "Flammschutz" (FR) zu versehen. Dies soll durch Zumischung von flammhemmend wirkenden phosphorhaltigen Cellulosederivaten zur Beschichtungsmatrix erfolgen. Für die Herstellung der biobasierten Matrizes sollen von den chemischen Industriepartnern (CHT, Covestro) bereits bekannte, aber auch neue Systeme auf biogener Rohstoffbasis Verwendung finden bzw. entwickelt werden. Mittelfristig soll durch die zu entwickelnden neuen Flammschutzbeschichtungen ein Ersatz der bei Schutztextilien v.a. im Objekt- und Fahrzeugbereich noch häufig eingesetzten halogen- und/oder antimonhaltigen Flammschutzmittel ermöglicht werden. Hierzu ist die Einstellung einer guten Permanenz erforderlich. Um dieses Ziel zu erreichen, sind sowohl von Seiten der PU-Beschichtungsmatrix als auch von Seiten der Cellulosederivatisierung und Additivierung umfassende Entwicklungsarbeiten und Anpassungen bezüglich Synthese, Rheologie, Applikation, ausgebildeter Beschichtungs- und Textilstruktur sowie der erzielbaren Effekte nötig. Die Ergebnisverwertung ist mit Produktinnovationen in folgenden Einsatzbereichen verknüpft: • FR-Sonnenschutztextilien, FR-Gewebe für Heimtextilien und den Automotive-Bereich, sonstige technische Gewebe (TVE Drechsel) • FR-Nonwovens im Automotive-Bereich (Tenowo) | Dr. Monia Brugnoni Tel.: +497071154282 monia.brugnoni@cht.com CHT Germany GmbH Bismarckstr. 102 72072 Tübingen | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2025 | 2221HV092C | Verbundvorhaben: Entwicklung von flammhemmenden biobasierten Beschichtungen für technische Textilien (FRBiocoat); Teilvorhaben 3: Beschichtung von Geweben - Akronym: FRBiocoat | Polyurethane (PUs) und Polyacrylate (PAC) haben für die Beschichtung von Textilien eine herausragende Bedeutung erlangt. Im Zuge nachhaltiger Produktentwicklungen - was u.a. auch eine Abkehr von petrochemisch basierten Einsatzstoffen bedeutet -, tritt bei diesen beiden Polymerklassen mehr und mehr die Suche nach Alternativen in Richtung biogener Rohstoffquellen in den Vordergrund. Gesamtziel des Projekts ist es, (teil)biobasierte Polyurethane und -acrylate, die potenziell für die Beschichtung von technischen Textilien geeignet sind, mit der zusätzlichen Funktionalität "Flammschutz" (FR) zu versehen. Dies soll durch Zumischung von flammhemmend wirkenden phosphorhaltigen Cellulosederivaten zur Beschichtungsmatrix erfolgen. Für die Herstellung der biobasierten Matrizes sollen von den chemischen Industriepartnern (CHT, Covestro) bereits bekannte, aber auch neue Systeme auf biogener Rohstoffbasis Verwendung finden bzw. entwickelt werden. Mittelfristig soll durch die zu entwickelnden neuen Flammschutzbeschichtungen ein Ersatz der bei Schutztextilien v.a. im Objekt- und Fahrzeugbereich noch häufig eingesetzten halogen- und/oder antimonhaltigen Flammschutzmittel ermöglicht werden. Hierzu ist die Einstellung einer guten Permanenz erforderlich. Um dieses Ziel zu erreichen, sind sowohl von Seiten der PU-Beschichtungsmatrix als auch von Seiten der Cellulosederivatisierung und Additivierung umfassende Entwicklungsarbeiten und Anpassungen bezüglich Synthese, Rheologie, Applikation, ausgebildeter Beschichtungs- und Textilstruktur sowie der erzielbaren Effekte nötig. Die Ergebnisverwertung ist mit Produktinnovationen in folgenden Einsatzbereichen verknüpft: • FR-Sonnenschutztextilien, FR-Gewebe für Heimtextilien und den Automotive-Bereich, sonstige technische Gewebe (TVE Drechsel) • FR-Nonwovens im Automotive-Bereich (Tenowo). | Dr. Ernst Drechsel Tel.: +49 9287 888-0 ed@tvd.de Textilveredlung Drechsel GmbH Lohmühle 1 95100 Selb | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2025 | 2221HV092D | Verbundvorhaben: Entwicklung von flammhemmenden biobasierten Beschichtungen für technische Textilien (FRBiocoat); Teilvorhaben 4: Beschichtung von Vliesstoffen - Akronym: FR-Biocoat | Ziel des Projekts ist es, (teil)biobasierte Polyurethane und -acrylate, die potenziell für die Beschichtung von technischen Textilien geeignet sind, mit der zusätzlichen Funktionalität "Flammschutz" zu versehen. Dies soll durch Zumischung von flammhemmend wirkenden phosphorhaltigen Cellulosederivaten zur Beschichtungsmatrix erfolgen. Für die Herstellung der biobasierten Matrizes sollen von den involvierten chemischen Industriepartnern bereits bekannte, aber auch neue Systeme auf biogener Rohstoffbasis Verwendung finden bzw. entwickelt werden. Mittelfristig soll durch die zu entwickelnden neuen Flammschutzbeschichtungen ein Ersatz der bei Schutztextilien v.a. im Objekt- und Fahrzeugbereich noch häufig eingesetzten halogen- und/oder antimonhaltigen Flammschutzmittel ermöglicht werden. Hierzu ist die Einstellung einer guten Permanenz erforderlich. Um dieses Ziel zu erreichen, sind sowohl von Seiten der PU-Beschichtungsmatrix als auch von Seiten der Cellulosederivatisierung und Additivierung umfassende Entwicklungsarbeiten und Anpassungen bezüglich Synthese, Rheologie, Applikation, ausgebildeter Beschichtungs- und Textilstruktur sowie der erzielbaren Effekte nötig. Die Ergebnisverwertung ist mit Produktinnovationen der neuen Beschichtungssysteme in folgenden Einsatzbereichen verknüpft: FR-Vliesstoffe im Automotive- und Bau-Bereich (Tenowo) | Dr. Mirko Bauer Tel.: +49 3765 38648-210 mirko.bauer@tenowo.com Tenowo GmbH Fabrikzeile 21 95028 Hof | ||
| 01.01.2022 | 31.12.2024 | 2221HV093X | Multifunktionelle, biobasierte Klebstoffe und Reaktionsdübelmassen auf Basis von Celluloseacrylat/-methacrylat (Cellulose-Acrylate) - Akronym: Cellulose-Acrylate | Das Ziel des Vorhabens ist die Bereitstellung neuartiger, biobasierter und multifunktioneller, radikalisch härtender Harzsysteme für Hightech-Anwendungen in der Industrie und im Bausektor. Die Harzsysteme sollen für LED-lichthärtende Hochleistungs-Industrieklebstoffe verwendet werden, die sich für anspruchsvolle Klebeaufgaben eignen, z.B. in der Elektronik, und im Bausektor in chemischen Dübeln (Injektionsdübelmassen) eingesetzt werden können. Hierfür müssen sie die für Außenanwendungen und den Einsatz auf der Baustelle nötigen Verarbeitungseigenschaften aufweisen und nach dem Härtungsprozess hohe Tragfähigkeit gewährleisten. In beiden Anwendungsgebieten werden sie ein besonders schnelles, dauerhaftes und belastbares Verbinden ermöglichen und dabei, neben dem Umstand, dass sie größtenteils biobasiert sein werden, kostengünstig, toxikologisch unbedenklich sowie sehr emissionsarm sein und zusätzliche Funktionalitäten wie flammwidrige Eigenschaften aufweisen. Dies soll erreicht werden, indem erstmalig Acryl- bzw. Methacrylsäureester der Cellulose als reaktive Komponenten in Harzsystemen eingesetzt werden. Auf Grund der besonderen Struktur der Reaktivkomponenten werden beim Härtungsprozess Quervernetzungen zwischen den biobasierten Makromonomeren untereinander und weiteren Rezepturbestandteilen geknüpft. Dies führt zu einer hohen Netzwerkdichte und damit zu außerordentlich guten mechanischen Eigenschaften mit einer sehr hohen Funktionalität. Zusätzlich lassen sich über die funktionellen Gruppen weitere Eigenschaften direkt ins Netzwerk einzubringen. Um die o.g. Anforderungen zu erreichen, werden in diesem Vorhaben die Struktureigenschaften der Celluloseacrylate & –methacrylate für den Einsatz in Reaktionsdübelmassen und Hochleistungs-Industrieklebstoffen angepasst und optimiert. Das finale Ziel besteht in optimierten Rezepturen auf Basis der neuen Harzkomponenten, die beste Voraussetzungen für eine Weiterentwicklung zu kommerziell erfolgreichen Produkten bieten. | Dr. rer. nat. Michael Ciesielski Tel.: +49 6151 705-8619 michael.ciesielski@lbf.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit (LBF-K) Schloßgartenstr. 6 64289 Darmstadt | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2221HV095A | Verbundvorhaben: Entwicklung von neuartigen biobasierten und formaldehydfreien Nassfestmitteln für Stärkeklebstoffe (BioWellKleb); Teilvorhaben 1: Wellpappe - Akronym: BioWellKleb | Rund zwei Drittel aller Güter in Mitteleuropa werden in Verpackungen aus Wellpappe transportiert. Bei etwa 20 % aller Wellpappen wird der verwendete Stärkeklebstoff durch Zugabe von Nassfestmitteln feuchtigkeitsresistent ausgerüstet. Die gegenwärtig eingesetzten Nassfestmittel bestehen aus synthetischen Harzen auf fossiler Rohstoffbasis, die Restmengen an Formaldehyd enthalten. Aufgrund des krebserregenden und mutagenen Potenzials von Formaldehyd sind weitere Beschränkungen oder gar ein Verbot dieser Nassfestmittel zu erwarten. Die Nachteile der gegenwärtigen Nassfestmittel eröffnen gute Zukunftsperspektiven für neue vernetzend wirkende Substanzklassen aus nachwachsenden Rohstoffquellen, die frei von Formaldehyd sind. Die Stoffklasse der BioOrmocere bietet hierfür beste Voraussetzungen. Sie bestehen aus einem anorganischen und einem aus nachwachsenden Rohstoffquellen stammenden organischen Anteil. Auf Grund ihrer chemischen Grundstruktur können sie Stärkemoleküle vernetzen und auf Papiersubstraten gut haften. Zielsetzung des ist die Entwicklung nassfester Stärkeklebstoffe auf Basis von BioOrmoceren, welche gegenüber den bisherigen Klebstoffen über folgende Vorteile verfügen: • Herstellung der Nassfestmittel auf Basis nachwachsender Rohstoffe • Höhere Sicherheit (Umwelt, Gesundheit) bei der Anwendung durch Vermeidung von Formaldehyd • Verbesserte biologische Abbaubarkeit von nassfesten Stärkeklebstoffen in der Umwelt Darüber hinaus soll im Zuge der Entwicklungsarbeiten geprüft werden, in wie weit sich die folgenden weiteren Ziele erreichen lassen: • Vermeidung von Borax, welcher als weitere vernetzend wirkende Komponente Wellpappenklebstoffen zugemischt wird. Borax wird sicherheitstechnisch ebenfalls kritisch betrachtet. • Einsparung von Energie, da herkömmliche Nassfestmittel einen erhöhten Trocknungsaufwand erfordern. • Höhere Produktionsgeschwindigkeit, da bei Einsatz herkömmlicher Nassfestmittel die Geschwindigkeit an der Wellpappenmaschine reduziert werden muss. | Dr. Markus Kleebauer Tel.: +49 3529 551-787 markus.kleebauer@ptspaper.de Papiertechnische Stiftung (PTS) Pirnaer Str. 37 01809 Heidenau | ||
| 01.07.2022 | 30.06.2025 | 2221HV095B | Verbundvorhaben: Entwicklung von neuartigen biobasierten und formaldehydfreien Nassfestmitteln für Stärkeklebstoffe (BioWellKleb); Teilvorhaben 2: bioORMOCERe - Akronym: BioWellKleb | Gesamtziel des Vorhabens ist die Entwicklung neuartiger Vernetzung zum Einsatz als Nassfestmittel für stärkebasierte Klebstoffe für die Wellpappenindustrie mit einem hohen biobasierten Anteil, guten Nassfesteigenschaften für verschiedene Formulierungen, guter Verarbeitbarkeit. Diese soll auch in Technikumsversuchen getestet werden. | Ferdinand Somorowsky Tel.: +49 931 4100-256 ferdinand.somorowsky@isc.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Silicatforschung (ISC) - Chemische Beschichtungstechnologie Neunerplatz 2 97082 Würzburg | ||
| 01.06.2023 | 31.05.2026 | 2221NR025A | Verbundvorhaben: Nachhaltige Periodatspaltung von Monoterpenen; Teilvorhaben 1: Elektrochemische Reduktion von Monoterpen Dicarbonylverbindungen zu Dialkoholen - Akronym: NaPeMon | Das Gesamtziel von NaPeMon ist die Entwicklung eines elektrochemischen Verfahrens zur Umwandlung von Monoterpenen des Rohterpentins aus industriellen Reststoffströmen in werthaltige Plattformchemikalien (Carbonylverbindungen) und deren anschließende Umsetzung zu Alkoholverbindungen. Spezifische Ziele dieses Verbundvorhabens sind: a) die Nutzung heimischer, regenerativer Ausgangsstoffe (Rohterpentin aus der Zellstoffindustrie) mit industrierelevanter Verfügbarkeit, b) die elektrochemisch mediierte Periodatspaltung von Monoterpenen in Dicarbonylverbindungen, c) die elektrochemische Reduktion von Carbonylverbindungen, d) die Kopplung der elektrochemischen Periodatregeneration als anodische Halbzellreaktion mit der reduktiven Alkoholsynthese in der kathodischen Halbzelle in einem integrierten Elektrolysesystem ("200% Zelle"), e) die Skalierung des gekoppelten elektrochemischen Prozesses, f) die Vermeidung von Abfällen durch prozessintegrierte Regeneration der Oxidationsäquivalente (elektrochemische Regeneration von Periodat), g) die Bereitstellung attraktiver Plattformchemikalien (Monoterpen-basierte Dicarbonyl-verbindungen und entsprechende Dialkohole) für die chemische Industrie. Ziel des Teilvorhabens von Fraunhofer IGB ist die Entwicklung eines reduktiven elektrochemischen Prozesses zur Umsetzung von Monoterpen-basierten Dicarbonylverbindungen in Dialkohole, die als Plattformchemikalien für die Herstellung von Polymeren und Harzen genutzt werden können. Dieser reduktive Prozess soll so flexibel gestaltet werden, dass er mit der oxidativen Spaltung von Periodat in einem elektrochemischen Gesamtprozess gekoppelt werden kann. Die Elektrodenmaterialien und elektrochemischen Prozessparameter werden identifiziert, bewertet und optimiert, unter anderem im Hinblick auf die Robustheit für den Langzeitbetrieb mit komplexen Eduktgemischen. | Dr. Arne Roth Tel.: +49 9421 9380-1030 arne.roth@igb.fraunhofer.de Fraunhofer-Zentrum für Bio-, Elektro- und Chemokatalyse BioCat Schulgasse 11 a 94315 Straubing | ||
| 01.06.2023 | 31.05.2026 | 2221NR025B | Verbundvorhaben: Nachhaltige Periodatspaltung von Monoterpenen; Teilvorhaben 2: C,C-Doppelbindungsspaltung durch elektrochemisch regeneriertes Periodat - Akronym: NaPeMon | Das Gesamtziel von NaPeMon ist die Entwicklung eines elektrochemischen Verfahrens zur Umwandlung von Monoterpenen des Rohterpentins aus industriellen Reststoffströmen in werthaltige Plattformchemikalien (Carbonylverbindungen) und deren anschließende Umsetzung zu Alkoholverbindungen. Spezifische Ziele dieses Verbundvorhabens sind: a) die Nutzung heimischer, regenerativer Ausgangsstoffe (Rohterpentin aus der Zellstoffindustrie) mit industrierelevanter Verfügbarkeit, b) die elektrochemisch mediierte Periodatspaltung von Monoterpenen in Dicarbonylverbindungen, c) die elektrochemische Reduktion von Carbonylverbindungen, d) die Kopplung der elektrochemischen Periodatregeneration als anodische Halbzellreaktion mit der reduktiven Alkoholsynthese in der kathodischen Halbzelle in einem integrierten Elektrolysesystem ("200% Zelle"), e) die Skalierung des gekoppelten elektrochemischen Prozesses, f) die Vermeidung von Abfällen durch prozessintegrierte Regeneration der Oxidationsäquivalente (elektrochemische Regeneration von Periodat), g) die Bereitstellung attraktiver Plattformchemikalien (Monoterpen-basierte Dicarbonyl-verbindungen und entsprechende Dialkohole) für die chemische Industrie. Ziel des Teilvorhabens von der JGU Mainz ist die Etablierung von der Periodat-basierten Doppelbindungsspaltung an Terpenen. Um einen solchen Ansatz zu verwerten, müssen zwei wichtige Aspekte bewältig werden: Zum einen muss ein direktes oder katalysiertes Verfahren zur Doppelbindungsspaltung realisiert werden. Dabei müssen die anfallenden Iodate oder andere Iodspezies durch ein neues Aufarbeitungskonzept leicht rückführbar sein. Dies gilt auch für weitere Komponenten wie Katalysatoren. Zum anderen muss die Regeneration im ex cell-Betrieb gewährleistet sein und die Iodmassenbilanz geschlossen werden. Die Optimierung im Laborbetrieb erfolgt über moderne statistische Methoden und sollte alle Daten und Voraussetzungen für den Langzeitbetrieb ermöglichen. | Prof. Dr. Siegfried R. Waldvogel Tel.: +49 6131 39-26069 waldvogel@uni-mainz.de Johannes Gutenberg-Universität Mainz - FB 09 Chemie, Pharmazie, Geographie und Geowissenschaften - Department Chemie Duesbergweg 10-14 55128 Mainz | ||
| 01.06.2023 | 31.05.2026 | 2221NR025C | Verbundvorhaben: Nachhaltige Periodatspaltung von Monoterpenen; Teilvorhaben 3: Etablierung eines kontinuierlichen Reaktorkonzepts und Skalierung - Akronym: NaPeMon | Das Gesamtziel von NaPeMon ist die Entwicklung eines elektrochemischen Verfahrens zur Umwandlung von Monoterpenen des Rohterpentins aus industriellen Reststoffströmen in werthaltige Plattformchemikalien (Carbonylverbindungen) und deren anschließende Umsetzung zu Alkoholverbindungen. Spezifische Ziele dieses Verbundvorhabens sind: a) die Nutzung heimischer, regenerativer Ausgangsstoffe (Rohterpentin aus der Zellstoffindustrie) mit industrierelevanter Verfügbarkeit, b) die elektrochemisch mediierte Periodatspaltung von Monoterpenen in Dicarbonylverbindungen, c) die elektrochemische Reduktion von Carbonylverbindungen, d) die Kopplung der elektrochemischen Periodatregeneration als anodische Halbzellreaktion mit der reduktiven Alkoholsynthese in der kathodischen Halbzelle in einem integrierten Elektrolysesystem ("200% Zelle"), e) die Skalierung des gekoppelten elektrochemischen Prozesses, f) die Vermeidung von Abfällen durch prozessintegrierte Regeneration der Oxidationsäquivalente (elektrochemische Regeneration von Periodat), g) die Bereitstellung attraktiver Plattformchemikalien (Monoterpen-basierte Dicarbonyl-verbindungen und entsprechende Dialkohole) für die chemische Industrie. Ziel des Teilvorhabens von ESy-Labs ist die Skalierung des Prozesses aus dem Labormaßstab in den kg-Maßstab. Neben der Etablierung eines Separationsprozesses soll der Fokus vor allem auf der Etablierung eines kontinuierlichen Reaktorsystems liegen. | Dr. Julian Müller Tel.: +49 941 94686 716 julian.mueller@esy-labs.de ESy-Labs GmbH Siemensstr. 7 93055 Regensburg | ||
| 01.05.2023 | 30.04.2026 | 2221NR098X | Neue Wege der Strom-basierten Konversion von biogenen Rohstoffen und der elektrochemischen Herstellung von biobasierten Produkten - Akronym: ElektrALig | Lignin ist ein nachwachsender Rohstoff (Bestandteil von Holz, in etwa 30 % Gewichtsanteil der Trockenmasse), der als Biopolymer aus hoch funktionalisierten, phenolischen Makromolekülen aufgebaut ist. Dieser biogene Rohstoff fällt in der Holz- und Zellstoffverarbeitenden Industrie in großen Mengen als Neben- beziehungsweise Reststoff an und wird bis heute nur wenig stofflich genutzt. Ein Großteil wird verbrannt und energetisch genutzt. Im Sinne einer ressourceneffizienten Kreislaufwirtschaft und einer bestmöglichen Wertschöpfung soll in ElektrALig ein innovativer Weg aufgezeigt werden, wie die regenerative Kohlenstoffquelle Lignin großtechnisch als chemischer Grundstoff für die Herstellung von Polymerbausteinen genutzt werden kann. In einem zweistufigen Produktionsverfahren sollen dazu die im Lignin enthaltenen aromatischen Polymerbausteine chemisch aufgeschlossen, über eine konvergente elektrochemische Umsetzung zu definierten Zielstrukturen umgesetzt und so für Anwendungen in der Produktion von Polymerharzen zugänglich gemacht werden. Zusammenarbeit der Industriepartner Mercer Rosenthal, Borregaard, Covestro und Heraeus und der Ruhr-Universität Bochum mit dem Lehrstuhl CSC und der Arbeitsgruppe Apfel als ausführenden Stellen vereint eine einzigartige Expertise im Bereich der Ausgangsstoffe, der chemischen Verfahrenstechnik, der elektrochemischen Reaktionstechnik und der Polymeranwendungen. So kann eine effiziente Strategie zur stofflichen Nutzung von Lignin umgesetzt werden, die von einem grundlegenden chemischen Verständnis des Aufbaus von technisch verfügbaren Ligninen, über konkrete Teilschritte zu einem ausgefeilten verfahrenstechnischen Konzept der strom-basierten Konversion des biogenen Rohstoffes Lignin reicht. | Prof. Dr. Thomas Ernst Müller Tel.: +49 234 32-26390 mueller@ls-csc.rub.de Ruhr-Universität Bochum - Fakultät für Maschinenbau - Institut für Thermo- und Fluiddynamik - Lehrstuhl Carbon Sources and Conversion Universitätsstr. 150 44801 Bochum | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2025 | 2222HV001A | Verbundvorhaben: Förderung der Verwendung von Holzprodukten in Gebäuden des Gesundheitswesens; Teilvorhaben 1: Funktionalisierung von Polymeren zur Herstellung von antimikrobiellen Bindemitteln zur Verwendung in Holzbeschichtungen - Akronym: WOODforHEALTH | Ziel des Teilvorhabens ist die Synthese neuer funktionaler Polymere mit antimikrobiellen Eigenschaften. Die Funktion soll chemisch angebunden werden, um ein Auswaschen zu vermeiden und eine dauerhafte Wirkung zu erzielen. Die Polymere sind in wasserdispergierbar und dienen als Bindemittel in einer Formulierung einer Holzbeschichtung für die Anwendung in Gebäuden des Gesundheitsschutzes. Darüberhinaus werden Naturstoffe mit antimikrobieller Wirkung in Formulierungen untersucht. | 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 | ||
| 01.08.2022 | 31.07.2025 | 2222HV001B | Verbundvorhaben: Förderung der Verwendung von Holzprodukten in Gebäuden des Gesundheitswesens; Teilvorhaben 2: Formulierung und Prüfung von Holzbeschichtungen auf Basis antimikrobieller Bindemittel - Akronym: WOODforHEALTH | Ziel des Teilvorhabens ist die Synthese neuer funktionaler Polymere mit antimikrobiellen Eigenschaften. Die Funktion soll chemisch angebunden werden, um ein Auswaschen zu vermeiden und eine dauerhafte Wirkung zu erzielen. Die Polymere sind in wasserdispergierbar und dienen als Bindemittel in einer Formulierung einer Holzbeschichtung für die Anwendung in Gebäuden des Gesundheitsschutzes. Darüber hinaus werden Naturstoffe mit antimikrobieller Wirkung in Formulierungen untersucht. | Björn Osbahr Tel.: +49 531 28141-50 bjoern.osbahr@auro.de AURO Pflanzenchemie Aktiengesellschaft Alte Frankfurter Str. 211 38122 Braunschweig | ||
| 01.06.2023 | 31.05.2025 | 2222HV005X | Kontinuierliches Veredelungsverfahren für Furnierbänder zur Herstellung hochfester Halbzeuge für tragende Anwendungen - Akronym: CoViFe | Delignifiziertes und verdichtetes Furnier ist ein neues Material, das aufgrund seiner hervorragen-den Eigenschaften hinsichtlich Festlichkeit und Formgebung, vielseitige Möglichkeiten zur Sub-stitution synthetischer Materialien, wie glasfaserverstärkte Verbundwerkstoffe, bietet. Das hie-raus resultierend breite Anwendungsspektrum zeugt vom besonders hohen Potential als bioge-nes Halbzeug in der Bau- sowie Konsumgüterindustrie und Fahrzeugtechnik. Möglichkeiten zur Herstellung wirtschaftlich verwertbarer Mengen sind jedoch aktuell nicht gegeben. Projektziel ist die Entwicklung einer Labor-Prototypanlage zur kontinuierlichen Herstellung von delignifizierten und verdichteten Furnier-Endlosbändern, die als Halbzeug zur Fertigung von hochfesten Schichtmaterialen eingesetzt werden können. Hierzu sollen die Prozesse der Deligni-fizierung, Bänderung sowie Verdichtung von Furnier untersucht und zu einem kontinuierlichen Verfahren weiterentwickelt werden, welches die Produktion von Null- und Kleinserien verschie-denster Materialvarianten zur Einführung einer neuen Produktkategorie mit signifikanten Allein-stellungsmerkmalen in den Markt der Furnierbanderzeugnisse ermöglicht. | Prof. Dr.-Ing. Ulrich Schwarz Tel.: +49 3334 657-374 ulrich.schwarz@hnee.de Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde Schicklerstr. 5 16225 Eberswalde | ||
| 01.12.2023 | 30.11.2024 | 2222NR104X | Dreidimensionale, hochfeste Formkörper aus Regeneratcellulose - Akronym: VisForm | Ziel der Arbeiten soll es sein, ein Verfahren zu entwickeln, welches es ermöglicht geometrisch definierte Formkörper aus Regeneratcellulose herzustellen. Der Ausgangspunkt dieser Entwicklung ist Viskose, wie sie in der Faser- oder Folien-Produktion genutzt wird. Viskose beschreibt dabei das in Lauge gelöste Natrium-Cellulosexanthogenat, welches im Umformungsprozess durch Abspaltung der Xanthogenatgruppen zu sogenannter Regeneratcellulose umgeformt wird. Der hier angedachte Herstellungsprozess von Formkörpern besteht aus mehreren Teilschritten, wobei die Viskose zunächst durch definierte Prozessführung in einer Gießform vergelt wird, dabei wird ein regelmäßiges, Cellulosenetzwerk gebildet. Nach dem Regenerationsschritt erfolgt die Materialtrocknung. Die inter- und intramolekularen Wasserstoffbrückenbindungen der Regeneratcellulose resultieren in einem hochfesten und unschmelzbaren Werkstoff. Der Anwendungsbereich des Biopolymers Cellulose würde sich damit deutlich erhöhen. Folien, Fasern und Vliesstoffe sind weit verbreitet, wohingegen hochfeste Formkörper mit darüberhinausgehenden Dimensionen nicht bekannt sind. | Robert Protz Tel.: +49 331 568 1427 robert.protz@iap.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung (IAP) Geiselbergstr. 69 14476 Potsdam | ||
| 01.10.2018 | 30.09.2021 | 22409617 | Verbundvorhaben: Hoch-Integrierte Elektrochemische Konversion von Ligninen zu drop-in Chemikalien und Intermediaten für stoffliche Anwendungen (IntEleK-to); Teilvorhaben 1: Kontinuierlicher Betrieb und Untersuchungen der Eigenschaften der Produkte - Akronym: IntEleK-to | Die Hauptziele des Verbundprojekts "IntElek-to" sind die Entwicklung eines hochintegrierten, elektro-chemischen, kontinuierlichen Prozesses und Reaktorsystems zur Konversion von Ligninen in Plattformchemikalien und die Konversion dieser aromat. drop-in Chemikalien und oligomeren Verbindungen zu funktionalen Verbindungen für stoffliche Anwendungen. In TV 1 werden integrierte, kontinuierliche, elektro-chemische Reaktorsysteme aufgebaut, die Übertragung von batch- auf kontinuierliche Prozesse zu drop-in Chemikalien und Oligomere realisiert. TV 1 zielt außerdem auf die Konversion genannter Verbindungen zu funktionalen oligomeren und Polymeren für stoffliche Anwendungen. | Im Rahmen des Verbundprojektes Intelekto konnte im Teilvorhaben 1, bearbeitet durch die Abteilungen Angewandte Elektrochemie und Umweltengineering des Fraunhofer ICTs, zunächst die Machbarkeit zu Vanillin- und Syringaldehyd-basierten Polymeren und Polymerbausteinen im Batch-Labormaßstab erfolgreich gezeigt werden. Hierzu wurden klassisch-organische, enzymatische und elektrochemische Konversionsschritte für den Molekulargewichtsaufbau ausgenutzt. Im Detail wurden Pinakolkopplungsprodukte elektrochemisch aus Vanillin und Syringaldehyd hergestellt, welche in einer nachgelagerten Funktionalisierung mit niedermolekularen Epoxidverbindungen zu neuartigen sternförmigen, aromatischen Polyhydroxyverbindungen umgesetzt wurden. Weiter wurde das enzymatisch zugängliche 5,5´-Bivanillyl aus Vanillin zur Darstellung von verschiedenen Polyiminen und zur elektrochemischen kathodischen Darstellung von Polyvanillin ausgenutzt. Die Produkte wurden durch verschiedene moderne instrumentell-analytische Methoden, wie beispielsweise (2D-)NMR, HPLC-MSD, FT-IR, GPC oder TGA/DSC, charakterisiert. Fortführend wurden die elektrochemischen kathodischen Prozesse von der Batchzelle auf einen modularen Flowreaktor übertragen. Diese wurden unter verschiedenen Prozessbedingungen hinsichtlich verfahrenstechnischer Kennzahlen wie Stromausbeute, Produktivität und spezifischer Energieverbrauch untersucht und optimiert. Es zeigten sich hierbei vielversprechende Kennzahlen der Prozesse. Ebenfalls wurde die Funktionstüchtigkeit eines Flowreaktormoduls zum potentiellen anodischen Abbau von Lignin zu aromatischen niedermolekularen Aldehyden und Ketonen (Vanillin und Syringaldehyd-Derivate) und neuen Oligomeren unter den notwendigen extremen Prozessbedingungen von 160 °C und 3 M NaOH gezeigt. Die adressierten Machbarkeiten zeigen innovative interdisziplinären Prozessrouten für die Produktion von biobasierten Polymeren und Monomeren entlang der Wertschöpfungskette von Lignin, Vanillin und Syringaldehyd. | Dipl.-Ing. (FH) Peter Rabenecker Tel.: +49 721 4640-247 peter.rabenecker@ict.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) Joseph-von-Fraunhofer-Str. 7 76327 Pfinztal | X |
| 01.10.2018 | 30.09.2021 | 22409717 | Verbundvorhaben: Hoch-Integrierte Elektrochemische Konversion von Ligninen zu drop-in Chemikalien und Intermediaten für stoffliche Anwendungen (IntEleK-to); Teilvorhaben 2: Anodische und kathodische Teilprozesse (Batch) - Akronym: IntEleK-to | Hauptziel dieses Teilvorhabens ist die Entwicklung eines hochintegrierten, elektrochemischen, kontinuierlichen Prozesses und Reaktorsystems für die Konversion von Lignin zu bio-basierten phenolischen Feinchemikalien (aromatische Aldehyde und Ketone). Der selektive Abbau des Biopolymers Lignin wird dabei durch den Einsatz von Elektrizität, als nachhaltiges, umweltschonendes und nicht toxisches Reagenz realisiert werden. Zudem werden die gebildeten aromatischen Verbindungen zu drop-in Chemikalien und Intermediaten für stoffliche Anwendungen/Polymeranwendungen weiter umgesetzt. Diese sind insbesondere deswegen interessant, da sie zu bereits am Markt erhältlichen und zu nachgefragten Produkten (verschiedene Polymeradditive, verschiedene Hochleistungspolymere, Pharmazeutika, Aroma-und Geruchsstoffe) verarbeitet werden können. | Der selektive Abbau von Kraft-Lignin zur Aromachemikalie Vanillin konnte mittels Hochtemperaturelektrolyse in guten Ausbeuten (69% vs. NBO1) erreicht werden. Hierbei konnte durch die Verwendung von Elektrizität als Oxidationsmittel auf den Einsatz von toxischen und/oder krebserregenden Chemikalien verzichtet werden. Für eine effiziente Depolymerisierung des Biopolymers Lignin zeigte sich eine Elektrolysetemperatur von <100 °C als essenziell. Durch die Etablierung der Hochtemperaturelektrolyse gelang der Abbau von Kraft-Lignin zu niedermolekularen phenolischen Bausteinen mit mehr als 5 Gew.% Ausbeute. Zudem ist diese entwickelte Elektrolysemethode robust und konnte auf eine Vielzahl verschiedener Kraft-Lignine adaptiert werden. Des Weiteren konnte neben der Umsetzung von Kraft-Lignin auch der elektrochemische Abbau von Organosolv-Lignin mittels Hochtemperaturelektrolyse gezeigt werden. Hier konnten neben Vanillin und Acetovanillon auch Syringaldehyd, Acetosyringon und Guajakol in guten Ausbeuten produziert werden. Zusätzlich wird bei der Hochtemperaturelektrolyse "grüner" Wasserstoff als wertvolles (kathodisch-erzeugtes) Produkt erhalten. Neben der Hochtemperaturelektrolyse als Methode für den selektiven Abbau von Lignin zu bio-basierten Feinchemikalien, konnte dieser mittels elektrochemisch erzeugtem Peroxodicarbonat realisiert werden. So konnte durch die ex-cell Elektrosynthese des Oxidationsmittels Natriumperoxodicarbonat, der oxidative Ligninabbau von der Elektrolyse entkoppelt werden. Auch hier wurden gute Vanillinausbeuten (> 5 Gew.%) durch die oxidative Depolymerisierung von Kraft-Lignin produziert. Zuletzt konnte durch die Verwendung von stark-basischem Anionenaustauscherharz eine effiziente Aufreinigungsstrategie etabliert werden. Hier gelang die selektive Adsorption (mit anschließender Desorption) niedermolekularer Phenole (Vanillin, Acetovanillon, 5,5‘-bis-Vanillin, usw.) ohne Azidifizierung des gesamten Elektrolyten. | Prof. Dr. Siegfried R. Waldvogel Tel.: +49 6131 39-26069 waldvogel@uni-mainz.de Johannes Gutenberg-Universität Mainz - FB 09 Chemie, Pharmazie und Geowissenschaften - Institut für Organische Chemie Duesbergweg 10-14 55128 Mainz | X |
| 01.10.2018 | 30.09.2021 | 22409817 | Verbundvorhaben: Hoch-Integrierte Elektrochemische Konversion von Ligninen zu drop-in Chemikalien und Intermediaten für stoffliche Anwendungen (IntEleK-to); Teilvorhaben 3: Reaktormodule - Akronym: IntEleK-to | Die Hauptziele des Verbundprojekts "IntElek-to" waren die Entwicklung eines hochintegrierten, elektro-chemischen, kontinuierlichen Prozesses und Reaktorsystems zur Konversion von Ligninen in Plattformchemikalien und die Konversion dieser aromatischen drop-in Chemikalien und oligomeren Verbindungen zu funktionalen Verbindungen für stoffliche Anwendungen. Im Teilvorhaben 3 wurde die Entwicklung und Umsetzung der elektrochemischen Reaktoren und der Anlagentechnik für die Übertragung der Prozesse aus dem Batch- in den Konti-Betrieb durchgeführt. | Im Rahmen des Verbundprojektes "IntElek-to" konnte im Teilvorhaben 3, bearbeitet durch die HiTec Zang GmbH, die technische Anforderungsdefinition für die elektrochemischen Reaktoren der Aufbau- und Abbauelektrolyseprozesse durchgeführt werden. Auf dieser Grundlage konnte die CAD-Konstruktion, die Fertigung und die Erprobung der Reaktoren erfolgen. Hierbei hat auf Grundlage unterschiedlicher Prototypen eine kontinuierliche Verbesserung des Reaktordesigns und der Werkstoffauswahl stattgefunden. Darüber hinaus ist die technische Anforderungsdefinition und Planung der gesamten Anlagenperipherie zur Durchführung der kontinuierlichen Elektrolyseprozesse erfolgt. Für die anodischen Abbauprozesse hat die Umsetzung dieser Planung zu einer Forschungsanlage stattgefunden. | Dr. Burkhardt Kusserow Tel.: +49 2407 9101011 burkhard.kusserow@hitec-zang.de Hitec Zang GmbH Ebertstr. 30-32 52134 Herzogenrath | X |
| 18.12.2017 | 31.05.2022 | 22WB309801 | Verbundvorhaben: Entwicklung von ligninbasierten Polyurethanen für Hartschäume und Holzklebstoffe; Teilvorhaben 1: Entwicklung von Ligninderivaten - Akronym: LignoPur | Ziel im Forschungsvorhaben LignoPUR ist der Einsatz von modifizierten Ligninen in Polyurethanen (PU). Dabei soll einerseits die Isocyanatkomponente durch chemisch modifiziertes Lignin ersetzt werden. Das ligninstämmige Isocyanat soll anschließend in Kombination mit Ligninpolyolen zu biobasierten Polyurethanen umgesetzt werden. Zudem werden neuartige Ligninderivate entwickelt mit denen isocyanatfreie Polyurethane (NIPU‘s) hergestellt werden können. Die Eignung der Produkte wird für die Herstellung von Hartschäumen und Klebstoffen erprobt. Das Biopolymer Lignin ist somit Ausgangsstoff für qualitativ und technologisch hochwertige Werkstoffe, wobei die Integration von Lignin in PU-Werkstoffen mit langer Lebensdauer insgesamt zu einer nachhaltigen Speicherung biogenen Kohlenstoffs führen soll. - Auswahl und Gewinnung geeigneter Lignine - Synthese und Charakterisierung von Lignin-Polyolen - Synthese und Charakterisierung von Lignin-Isocyanaten - Synthese und Charakterisierung von Lignin-Carbonaten - Upscaling ausgewählter Syntheserouten für Werkstoffherstellung - Herstellung ligninbasierter PU-Schäume - Herstellung ligninbasierter PU-Klebstoffe - Herstellung von PU-Schäumen mit Lignincarbonat (NIPU) - Herstellung von PU-Klebstoffen mit Lignincarbonat (NIPU) - Materialcharakterisierung - Prüfung spezifischer Applikationsbereiche für LIGNOPUR-Schäume - Projektmanagement und Berichtswesen | Dr. Ralph Lehnen Tel.: +49 40 822459-134 ralph.lehnen@thuenen.de Johann Heinrich von Thünen-Institut Bundesforschungsinstitut für Ländliche Räume, Wald und Fischerei - Institut für Holzforschung Haidkrugsweg 1 22885 Barsbüttel | X | |
| 18.12.2017 | 31.05.2022 | 22WB309802 | Verbundvorhaben: Entwicklung von ligninbasierten Polyurethanen für Hartschäume und Holzklebstoffe; Teilvorhaben 2: Prüfung spezifischer Applikationsbereiche - Akronym: LignoPur | In dieser Projektphase soll durch Laborversuche geklärt werden, ob und inwieweit Lignin und dessen Derivate als Substitut der Polyurethan Ausgangsstoffe Isocyanat und Polyol für eine Polyurethan Hartschaum Synthese. einsetzbar ist. Zur Evaluation der Forschungsfrage werden Kleinversuche mit geringst möglichem Materialeinsatz durchgeführt. | Dr. Thomas Bommer Tel.: +49 7551 8099-425 thomas.bommer@puren.com puren gmbh Rengoldshauser Str. 4 88662 Überlingen | X | |
| 01.01.2019 | 31.10.2022 | 22WK313801 | ChemSnep - Biokonversion von Sägenebenprodukten aus Laub- und Nadelhölzern zur Gewinnung von chemischen Synthesebausteinen - Akronym: ChemSnep | Ziel des Projektes ist die Erforschung stofflicher Verwertungsmöglichkeiten von Sägenebenprodukten aus dem Feinspan von Laub- und Nadelholz für die Gewinnung von chemischen Synthesebausteinen. Damit kann nicht nur Kohlenstoff dauerhaft gebunden, sondern es können gleichzeitig auch erdölbasierte Verfahren ersetzt werden, um den Materialbedarf beispielsweise der chemischen Industrie teilweise zu decken. Damit wird nicht nur der Beitrag von Holz zum Klimaschutz gestärkt, sondern zudem neue Verwendungsmöglichkeiten für den erhöhten Laubholzanteil (insbesondere Buche) in den deutschen Wäldern geschaffen. | Dr. rer. nat. Jens Baumgardt Tel.: +49 30 83853110 baumgard@zedat.fu-berlin.de Freie Universität Berlin Kaiserswerther Str. 16-18 14195 Berlin | X |