Mit Blick auf die Förderziele der Deutschen Bundesstiftung Umwelt gilt innovativen und umsetzungsnahen Technologien und Verfahren mit einem Potenzial zur Umweltentlastung unter besonderer Berücksichtigung der mittelständischen Wirtschaft besonderes Augenmerk. So bietet die hydrothermale Carbonisierung ein Betätigungsfeld für KMU in den Bereichen Anlagenbau und -betrieb sowie Produktverwertung. Die Ergebnisse aus den Förderprojekten der DBU wurden auf der Fachtagung „Hydrothermale Carbonisierung von Biomasse – Ergebnisse und Perspektiven“ vorgestellt. Der Tagungsband wendet sich an Interessierte aus Forschung und Praxis der Gebiete Abfallwirtschaft, Landwirtschaft, Bioenergie, Verfahrenstechnik und Anlagenbau sowie an die Fachöffentlichkeit.
Aktualisiert: 2023-06-24
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Mit Blick auf die Förderziele der Deutschen Bundesstiftung Umwelt gilt innovativen und umsetzungsnahen Technologien und Verfahren mit einem Potenzial zur Umweltentlastung unter besonderer Berücksichtigung der mittelständischen Wirtschaft besonderes Augenmerk. So bietet die hydrothermale Carbonisierung ein Betätigungsfeld für KMU in den Bereichen Anlagenbau und -betrieb sowie Produktverwertung. Die Ergebnisse aus den Förderprojekten der DBU wurden auf der Fachtagung „Hydrothermale Carbonisierung von Biomasse – Ergebnisse und Perspektiven“ vorgestellt. Der Tagungsband wendet sich an Interessierte aus Forschung und Praxis der Gebiete Abfallwirtschaft, Landwirtschaft, Bioenergie, Verfahrenstechnik und Anlagenbau sowie an die Fachöffentlichkeit.
Aktualisiert: 2023-06-24
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Mit Blick auf die Förderziele der Deutschen Bundesstiftung Umwelt gilt innovativen und umsetzungsnahen Technologien und Verfahren mit einem Potenzial zur Umweltentlastung unter besonderer Berücksichtigung der mittelständischen Wirtschaft besonderes Augenmerk. So bietet die hydrothermale Carbonisierung ein Betätigungsfeld für KMU in den Bereichen Anlagenbau und -betrieb sowie Produktverwertung. Die Ergebnisse aus den Förderprojekten der DBU wurden auf der Fachtagung „Hydrothermale Carbonisierung von Biomasse – Ergebnisse und Perspektiven“ vorgestellt. Der Tagungsband wendet sich an Interessierte aus Forschung und Praxis der Gebiete Abfallwirtschaft, Landwirtschaft, Bioenergie, Verfahrenstechnik und Anlagenbau sowie an die Fachöffentlichkeit.
Aktualisiert: 2023-05-24
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Mit Blick auf die Förderziele der Deutschen Bundesstiftung Umwelt gilt innovativen und umsetzungsnahen Technologien und Verfahren mit einem Potenzial zur Umweltentlastung unter besonderer Berücksichtigung der mittelständischen Wirtschaft besonderes Augenmerk. So bietet die hydrothermale Carbonisierung ein Betätigungsfeld für KMU in den Bereichen Anlagenbau und -betrieb sowie Produktverwertung. Die Ergebnisse aus den Förderprojekten der DBU wurden auf der Fachtagung „Hydrothermale Carbonisierung von Biomasse – Ergebnisse und Perspektiven“ vorgestellt. Der Tagungsband wendet sich an Interessierte aus Forschung und Praxis der Gebiete Abfallwirtschaft, Landwirtschaft, Bioenergie, Verfahrenstechnik und Anlagenbau sowie an die Fachöffentlichkeit.
Aktualisiert: 2023-05-17
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Trotz ihrer herausragenden mechanischen Eigenschaften bei geringem Gewicht werden Carbonfasern heutzutage kaum in Massenanwendungen eingesetzt. Ein Hauptgrund ist der hohe Preis von durchschnittlich 20 €/kg aufgrund des zeit- und energieintensiven Produktionsprozess. Ein Flaschenhals ist der Prozess der thermischen Stabilisierung bei hohen Temperaturen bis 300 °C und langen Verweilzeiten von bis zu 100 Minuten. Mehr als 25 % der gesamten Produktionskosten entfallen auf diesen Prozessschritt.
Ziel dieser Arbeit ist die Reduktion der Prozesszeit der Stabilisierung auf weniger als 50 Minuten. Die grundlegende Prämisse ist, dass zur Umsetzung der Entwicklung keine zusätzlichen Investitionskosten notwendig werden. Hierdurch werden mögliche Markteintrittsbarrieren minimiert. Als Benchmark der mechanischen Eigenschaften gilt der industriell gängige Fasertyp Torayca® T300 der Firma Toray Industries, Inc. (Tokio, Japan) mit einer Bruchspannung von 3,5 GPa und einem E-Modul von 230 GPa.
Zur Reduktion der Stabilisierungszeit werden Prozessprofilen entwickelt, die auf die chemischen Eigenschaften des Ausgangsmaterials angepasst sind. Hierbei wird der Herstellungsprozess kaskadiert und Stufenweise optimiert. Der Betrachtungsraum sind jeweils die Prozessparameter Temperatur, Verweilzeit und Verstreckung. Die mechanischen Eigenschaften werden über eine Optimierung des Prozessschritts Carbonisierung maximiert.
Als zentrales Ergebnis wird eine minimale Stabilisierungszeit von 24 Minuten bei einer Bruchspannung von 4,0 GPa und einem E-Modul von 235 GPa erreicht. Der Benchmark wird übertroffen. Bei Umsetzung beträgt das Einsparpotential im Produktionsprozess 4 €/kg. Die volkswirtschaftlichen Auswirkungen werden anhand des Fallbeispiels Offshore Windenergie auf 1.240 Mio. € berechnet.
Aktualisiert: 2020-07-30
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Ausgangslage der Dissertation ist der Bedarf an kostengünstigen Carbonfasern (Zielpreis: 5 - 12 ?/kg) für die Automobilindustrie mit bestimmten Anforderungen an die Carbonfasereigenschaften (Festigkeit: 1.730 - 2.800 MPa, E-Modul: 155 - 190 GPa). Ziel der Arbeit ist die Umsetzung einer Möglichkeit zur Kostenreduktion und Erreichung der geforderten Carbonfasereigenschaften. Die Hypothese der Arbeit besteht darin, dass dieses dadurch zu erreichen ist, in dem das alternative Precursormaterial Polyethylen im Schmelzspinnprozess ausgesponnen, kontinuierlich thermochemisch stabilisiert und anschließend kontinuierlich carbonisiert wird.
Der Ansatz besteht darin, PE-basierte Precursoren zu entwickeln, die für die thermochemische Stabilisierung geeignet sind, damit diese zu Carbonfasern konvertiert werden können. Es werden Anforderungen an die Precursoren definiert. Anforderungen sind Einzelfilamentdurchmesser, Kristallinität, Orientierung, mechanischen Kennwerte und Schrumpf. Im Rahmen der Arbeit wurde über den Durchlauf mehrerer Entwicklungszyklen ein industrieller Schmelzspinnprozess entwickelt, mit dem die Herstellung von polyethylenbasierten Precursoren möglich ist, die eine vollständige thermochemische Sulfonierung erlauben. Abschließend werden die stabilisierten Precursoren kontinuierlich carbonisiert. Die erreichten Eigenschaften der Carbonfasern liegen im Bereich der geforderten Eigenschaften der Automobilindustrie. Über eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung wurde ein Preis von 9,40 ?/kg ermittelt. Festgehalten werden kann, dass über die Verwendung von Polyethylen als Precursormaterial eine kostengünstige Herstellung von Carbonfasern erfolgen kann.
Aktualisiert: 2020-12-08
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Tagungsband zum 8. Biomasseforums 2014 mit Schwerpunkten auf der verpflichtenden Getrenntsammlung von Bioabfällen ab 2015 sowie den Vorstellungen zur Umsetzung der Getrennterfassung aus kommunaler und privatwirtschaftlicher Sicht. Praktische Erfahrungen mit neuen Aspekten der Bioabfallsammlung sowie neue Bioabfallvergärungsanlagen, teilweise als Weiterentwicklung von Restabfall- oder NawaRo-Anlagen, werden aus Sicht der Betreiber dargestellt und bewertet.
Zudem werden erste Erfahrungen mit der flexiblen Stromerzeugung aus Bioabfallvergärungsanlagen sowie ihre wichtigen Funktionen für das gesamte Stromnetz erörtert. Ein weiterer Themenschwerpunkt sind feste und flüssige Gärreste, die aus verschiedenen Blickwinkeln beleuchtet werden. Hierbei werden insbesondere die zukünftigen düngerechtlichen Anforderungen berücksichtigt.
Ergänzend werden außerdem neue Entwicklungen im Bereich der Bioabfallverwertung anhand praktischer Versuchs- und Demonstrationsanlagen dargestellt und bewertet.
Aktualisiert: 2021-04-19
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Aktualisiert: 2023-04-24
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